JP5313763B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は液晶表示装置に関するものであり、より詳細には、特性パラメータを最適化させて表示特性を向上させ、工程マージンを改善させた液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置は、光源としてバックライトを使用する透過型液晶表示装置、バックライトの使用なしに自然光を使用する反射型液晶表示装置、必要によってバックライトと自然光を選択的に使用する反透過型液晶表示装置に区分される。

この内でバックライトが必要でない反射型液晶表示装置は、低消費電力、薄型及び軽量化をなすことができるために携帯用表示装置に多く用いられ、携帯電話と携帯機器の市場が拡大することで、その需要が増加している。

このような反射型液晶表示装置は、下部基板、反射電極、下部配向膜、液晶層、上部配向膜、上部透明電極、カラーフィルター、上部基板、位相補償フィルム、偏光板などを含んでおり、このような構成要素を順に積層した構造を有する。

また、液晶表示装置はその動作モードによって、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＧＨ（Ｇｕｅｓｔ Ｈｏｓｔ）型、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）型、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）型等に分けることができる。

ここで、ＴＮ型の液晶表示装置は、現在携帯用コンピュータ及び測定装置に広範囲に使用されているが、応答速度が遅いという短所がある。
ＥＣＢ型の液晶表示装置は、液晶セルの複屈折率変化を通じて光透過率の変化を誘導した方式であり、その代表的な例としてＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ−Ａｌｉｇｎｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード液晶表示装置を挙げることができる。前記ＨＡＮモード液晶表示装置は、比較的低い電圧で動作して、その応答速度が速い利点を有するために、その研究が活発に進められている。

以下、反射型液晶表示装置の構造及び画面表示について簡略に説明する。
図１は従来の反射型液晶表示装置を概略的に図示した断面図である。
従来の反射型液晶表示装置は、図１に示すように、反射電極２及び下部配向膜３を具備した下部基板１と、カラーフィルター５及び上部配向膜６を具備した上部基板４の間に液晶層１０を構成し、前記上部基板４の外側面上に位相補償フィルム、例えば、λ／４フィルム７と偏光板８を順に取り付けた構造を有する。前記反射電極２は、リソグラフィまたはホログラフィ工程などを通じて表面に凹凸を有する。

このような反射型液晶表示装置では、電圧無印加時に、偏光板を通過しながら線偏光した光が位相補償フィルムを通過して円形偏光、例えば、左円偏光に変わり、これが通過しながら再び線形偏光に変わり反射電極で反射される。
このように反射電極で反射された線偏光の光は、再び液晶層を通過しながら左円偏光に変わった後、位相補償フィルムを通過して、偏光方向が偏光板の偏光軸に平行な線偏光に変形され、偏光板を通過し、ホワイト（ｗｈｉｔｅ）の状態を具現する。

また、反射型液晶表示装置では、電圧印加時に、偏光板と位相補償フィルムを通過して左円偏光に変換された光が、何らの変化なしに液晶層をそのまま通過して、反射電極で反射されて右円偏光に変わり、再び液晶層と位相補償フィルムを通過して、偏光方向が偏光板の偏光軸と垂直の線偏光に変形されることで偏光板を通過できなくなり、ダーク（ｄａｒｋ）の状態を具現する。

このような反射型液晶表示装置における良い表示画面は、前述した各構成要素の特性値をどのように最適化させるかにより左右される。
反射型液晶表示装置での効率的な反射率増大のためには、偏光板の吸収軸または透過軸角度、位相補償フィルムの光学特性、液晶層の厚さ（ｄ）、液晶層の位相遅延値（ｄΔｎ）、液晶のツイスト角、配向膜の配向角度、及び反射板の特性などの値を最適化することが必要である。

例えば、従来の反射型液晶表示装置における、良い表示画面はλ／４フィルム７を１枚または２枚を使用し、上部配向膜６の配向角度が、下部配向膜３の配向角度と９０゜となるように配置し、偏光板８の透過軸が上部配向膜６の配向角度と２０゜の角度となるように配置し、またλ／４フィルム７の光軸角度と４５゜をなすことで得ることができる。
この時、液晶のツイスト角及び液晶層の位相遅延値は、各々６３〜８０゜及び０．２０〜０．２７μｍ程度で調節する。

しかしながら、従来の反射型液晶表示装置では、セル設計を最適化させるために２枚のλ／４フィルムを使用する場合に、反射率の低減が起きる。また、１枚のλ／４フィルムを使用する場合に、可視光波長の広い領域でλ／４の位相差を付与する機能が満足にできないことによる表示特性が悪くなる問題点がある。

従来の反射型液晶表示装置は、良い表示画面を得るために設定するセルギャップが非常に小さいために、実際工程での歩留まりが低下する問題点がある。

特開２００１−５１２６０号公報

本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、表示特性が良い液晶表示装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、充分なセルギャップを確保することで、製造工程での歩留まりが良い、液晶表示装置を提供することである。

前記のような目的を達成するために、本発明は、反射電極を具備した下部基板と、該下部基板上に形成する下部配向膜と、前記下部基板と対向配置してカラーフィルターを具備した上部基板と、該上部基板上に形成する上部配向膜と、前記下部基板と上部基板との間に配置した液晶層と、前記上部基板の外側面上に取り付けて線偏光を円偏光に変換する位相補償フィルムと、前記位相補償フィルム上に取り付けて外部から入射した自然光を線偏光に変換する偏光板とを有し、前記下部配向膜は８０〜９０゜及び２゜以下の内いずれか一つのプレチルト角を有していて配向角度が水平ラインに対して−４０〜−５０゜であり、
前記上部配向膜は下部配向膜のプレチルト角と反対に２゜以下及び８０〜９０゜の内いずれか一つのプレチルト角を有していて配向角度が水平ラインに対して４０〜５０゜であり、前記液晶層は電界印加の可否によって透過光の位相を変換するＨＡＮモードの液晶層であり、前記ＨＡＮモード液晶層はツイスト角が９０゜であるツイストネマティック液晶で構成され、位相遅延値（ｄΔｎ）は０．３６〜０．４０μｍであり、前記位相補償フィルムはλ／４の位相補償機能を有し、かつその光軸が水平ラインに対し、前記下部配向膜、上部配向膜のプレチルト角の設定に対応して７〜１３゜及び１６７〜１７３゜の内いずれか一つであり、前記偏光板の透過側は水平ラインに対して４２〜４８゜であることを特徴とする。

前記位相補償フィルムは０．１４〜０．１５μｍの位相補償遅延値を有する。

本発明は、反射電極を具備した下部基板と、該下部基板上に形成する下部配向膜と、前記下部基板と対向配置してカラーフィルターを具備した上部基板と、該上部基板上に形成する上部配向膜と、前記下部基板と上部基板との間に配置した液晶層と、前記上部基板の外側面上に取り付けて線偏光を円偏光に変換する位相補償フィルムと、前記位相補償フィルム上に取り付けて外部から入射した自然光を線偏光に変換する偏光板とを有し、前記下部配向膜は単位画素を二分して、第１領域では垂直または水平配向処理し、第２領域では、第１領域と反対に水平または垂直配向処理し、配向角度は水平ラインに対して−４０〜−５０゜であり、前記上部配向膜は、下部配向膜と反対に単位画素を二分して第１領域では水平または垂直配向処理し、第２領域では垂直または水平配向処理し配向角度は水平ラインに対して４０〜５０゜であり、前記液晶層は、電界印加の可否によって透過光の位相を変換するＨＡＮモードの液晶層であり、前記ＨＡＮモード液晶層はツイスト角が９０゜であるツイストネマティック液晶で構成され、位相遅延値（ｄΔｎ）は０．３６〜０．４０μｍであり、前記位相補償フィルムはλ／４の位相補償機能を有し、かつその光軸が水平ラインに対して１６７〜１７３゜であり、前記偏光板の透過軸は水平ラインに対して４２〜４８゜であることを特徴とする。

前記垂直配向処理は、８０〜９０゜のプレチルト角を有するように施され、前記水平配向処理は、２゜以下のプレチルト角を有するように施される。 前記位相補償フィルムは０．１４〜０．１５μｍの位相補償遅延値を有する。

本発明は、反射領域と透過領域に区分して、前記反射領域に反射電極を具備した下部基板と、該下部基板上に形成する下部配向膜と、前記下部基板上に対向配置してカラーフィルターを具備した上部基板と、該上部基板上に形成する上部配向膜と、前記下部基板と上部基板との間に配置した液晶層と、前記上部基板の外側面上に取り付けて、線偏光を円偏光に変換する位相補償フィルムと、前記位相補償フィルム上に取り付けて、外部から入射した自然光を線偏光に変換する偏光板とを有し、前記下部配向膜は反射領域では、垂直または水平配向処理し、透過領域では反射領域と反対に水平または垂直配向処理し配向角度は水平ラインに対して−４０〜−５０゜であり、前記上部配向膜は、下部配向膜と反対に反射領域では水平または垂直配向処理し、透過領域では反射領域と反対に垂直または水平配向処理し、配向角度は水平ラインに対して４０〜５０゜であり、前記液晶層は反射領域では、ＨＡＮモードの液晶層を配置し、透過領域ではＴＮモード液晶層を配置し、前記ＨＡＮモード液晶層とＴＮモード液晶層は、ツイスト角が９０゜であるツイストネマティック液晶で構成され、０．３６〜０．４０μｍの位相遅延値（ｄΔｎ）を有し、前記位相補償フィルムは、λ／４の位相補償機能を有し、かつその光軸が１６７〜１７３゜であり、前記偏光板の透過軸は、水平ラインに対して４２〜４８゜であることを特徴とする。

前記垂直配向処理は、８０〜９０゜のプレチルト角を有するように施され、前記水平配向処理は、２゜以下のプレチルト角を有するように施される。 前記位相補償フィルムは、０．１４〜０．１５μｍの位相補償遅延値を有する。

本発明の液晶表示装置は、表面に凹凸を有する反射電極及び下部配向膜を具備した下部基板と、カラーフィルター及び上部配向膜を具備した上部基板との間に配置した液晶層と、前記上部基板の外側面上には線偏光を円偏光に変換する位相補償フィルムを取り付け、位相補償フィルム上に外部から入射した自然光を、線偏光に変換する偏光板を取り付けた構成を有する。

ここで、下部及び上部基板の厚さと屈折率はおよそ０．４〜０．７ｔ及び１．５程度であり、上部基板での相対電極の厚さと屈折率は１５００Å及び１．７程度であり、上部配向膜の厚さと屈折率は７５０Å及び１．６程度であり、ＡｌＮｄ材質の反射電極の厚さは１５００Å程度である。

前記下部及び上部配向膜は、より効果的に液晶分子を配向させるために、液晶との親和性及び基板の密着性を考慮したポリアミン酸（ｐｏｌｙａｍｉｃ ａｃｉｄ）系列で構成する。

前記位相補償フィルムは１枚のλ／４フィルムで構成する。前記λ／４フィルムはポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｃｈｏｌｅ）、または、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）のような高分子フィルムを一軸延伸させて、特定の位相差を有するように作る。

また、本発明の液晶表示装置は、各構成要素の各特性値を調節して、最適のセル構成をなし、これを通じて、明るくて、コントラスト比が高く、色特性が良好であり、反射率が高い良い表示画面を具現する。また、セルギャップの工程マージンを改善する効果がある。

前記最適のセルを構成するためのパラメータとしては偏光板の吸収軸または透過軸角度、λ／４フィルムを構成する二つの複屈折フィルムの光軸角度、液晶層の位相遅延値及び配向膜の配向角度などを挙げることができる。

以上のような本発明の目的と別の特徴及び長所などは、本発明の実施例により明確にする。

本発明は、従来の液晶表示装置と比較し、セルギャップを拡大することができるので、製造工程のマージンを高めることができ、製造収率を向上させることができる。
本発明は、液晶セルの設計を最適化させることによって、電圧による反射率を高めることができ、これにより、コントラスト比及び色特性を高めることができて、優秀な表示画面の液晶表示装置を提供できる。

従来の反射型液晶表示装置を図示した断面図である。 本発明の実施例による液晶表示装置で、各構成要素の軸配列を図示した図面である。 本発明の実施例による液晶表示装置で、各構成要素の軸配列を図示した図面である。 本発明の実施例による液晶表示装置で、各構成要素の軸配列を図示した図面である。 本発明の実施例による液晶表示装置の電圧による反射率特性を説明するためのグラフである。 本発明の実施例による液晶表示装置の電圧による反射率特性を説明するためのグラフである。 本発明の実施例による液晶表示装置の電圧による反射率特性を説明するためのグラフである。 セルギャップによる反射率関係を図示したグラフである。 本発明の他の実施例による液晶表示装置での各構成要素の軸配列を図示した図面である。 本発明の他の実施例による液晶表示装置での電圧による反射率特性を説明するためのグラフである。 本発明の他の実施例による液晶表示装置での各構成要素の軸配列を図示した図面である。 本発明の他の実施例による液晶表示装置での電圧による反射率特性を説明するためのグラフである。 本発明によるマルチ−ドメインツイストＨＡＮモード液晶表示装置を説明するための断面図である。 本発明によるツイストＨＡＮ＆ＴＮモード混用の反透過型液晶表示装置を説明するための断面図である。

本発明の望ましい実施例を、図面を参照してより詳細に説明する。

最適のセルを構成することができる本発明の実施例１による各構成要素の特性値を（１）〜（３）に示す。
（１）液晶層はツイスト角が６０゜であるＴＮ液晶で構成する。前記液晶層の位相遅延値が０．２４〜０．２７μｍである時、セルギャップマージンが高くて、コントラスト比及び色特性が優秀な液晶表示装置を得ることができる。
この時、最適のセルを構成することができる下部配向膜の配向角度は水平ラインに対して−１０〜−２０゜であり、上部配向膜の配向角度は水平ラインに対して４０〜５５゜であり、λ／４フィルムの光軸は１４０〜１４６゜であり、偏光板の吸収軸は１０２〜１２２．５゜である。

図２は各構成要素の軸配列を図示した図面である。図面符号ａは下部基板のラビング軸、すなわち、下部配向膜の配向角度を、ｂは上部基板のラビング軸、すなわち、上部配向膜の配向角度を、ｃはλ／４フィルムの光軸を、ｄは偏光板の吸収軸を各々示す。

（２）液晶層はツイスト角が７６゜であるＴＮ液晶で構成する。前記液晶層の位相遅延値が０．２３〜０．２７μｍである時、セルギャップマージンが高くて、コントラスト比及び色特性が優秀な反射型液晶表示装置を得ることができる。

この時、最適のセルを構成することができる下部配向膜の配向角度は水平ラインに対して０〜１０゜であり、上部配向膜の配向角度は水平ラインに対して５５〜６５゜であり、λ／４フィルムの光軸は１６０〜１６８゜であり、偏光板の吸収軸は１１７〜１２７．５゜である。

図３は各構成要素の軸配列を図示した図面である。図面符号ａは下部基板のラビング軸、すなわち、下部配向膜の配向角度を、ｂは上部基板のラビング軸、すなわち、上部配向膜の配向角度を、ｃはλ／４フィルムの光軸を、ｄは偏光板の吸収軸を各々示す。

（３）液晶層はツイスト角が５３゜であるＴＮ液晶で構成する。前記液晶層の位相遅延値が０．１７〜０．２１μｍである時、セルギャップマージンが高くて、コントラスト比及び色特性が優秀な反射型液晶表示装置を得ることができる。

この時、最適のセルを構成することができる下部配向膜の配向角度は水平ラインに対して０〜１０゜であり、上部配向膜の配向角度は水平ラインに対して５０〜５６゜であり、λ／４フィルムの光軸は１３５〜１４５゜であり、偏光板の吸収軸は６２〜６６゜である。

図４は各構成要素の軸配列を図示した図面である。図面符号ａは下部基板のラビング軸、すなわち、下部配向膜の配向角度を、ｂは上部基板のラビング軸、すなわち、上部配向膜の配向角度を、ｃはλ／４フィルムの光軸を、ｄは偏光板の吸収軸を各々示す。

一方、前記の例において、上部配向膜の配向角度と偏光板の透過軸との間の角は液晶のツイスト角が６０゜である場合に２８〜３２゜、液晶のツイスト角が７６゜である場合に３１．５〜３７．５゜で設計する。

前述したように、本発明は液晶のツイスト角を６０゜、７６゜及び５３゜で設計し、この時の液晶層の位相遅延値を各々０．２４〜０．２７μｍ、０．２３〜０．２７μｍ、０．１７〜０．２１μｍに調節し、配向膜の配向角度、λ／４フィルムの光軸及び偏光板の吸収、または透過軸を適切に調節することにより良い表示画面の液晶表示装置を得ることができる。
また、本発明の液晶表示装置は概略３．６〜４．０μｍ程度のセルギャップを有するようになる。これにより従来の液晶表示装置では２．９〜３．５μｍ程度のセルギャップであるが、これと比較して本発明は、工程マージンを改善することができる。

図５ないし図７は、電圧による反射率特性を説明するためのグラフであり、図５は松下電器産業株式会社の反射型液晶表示装置の電圧による反射率を図示したグラフであり、図６及び図７は各々液晶のツイスト角が６０゜及び７０゜である本発明による反射型液晶表示装置での電圧による反射率を図示したグラフである。

図５に示すように、松下電器産業株式会社「ＥＩ反射型液晶表示装置」は電圧印加時に完全なダーク（ｄａｒｋ）とならないが、図６及び図７に図示すように、本発明による反射型液晶表示装置は電圧印加時にダーク状態をなす。したがって、本発明の液晶表示装置は松下電器産業株式会社のそれより電圧による反射率特性が優秀なことが分かる。

また、本発明による液晶表示装置は、同じ水準のコントラスト比である場合には駆動電圧を低くすることができる。

本発明の実施例１による液晶表示装置は液晶のツイスト角を７６゜、液晶層の位相遅延値を０．２５μｍ、液晶層のセルギャップを３．６μｍに設計することによって、良い表示画面を有することができることはもちろん、セルギャップの増加により実際工程での適用を容易にすることができる。

最適のセルを構成することができる、本発明の実施例２による構成要素の特性値は次の通りである。
液晶層は電界印加の可否により透過光の位相を変換するＨＡＮモードの液晶層である。
このようなＨＡＮモード液晶層はツイスト角が９０゜であるツイストネマティック液晶で構成する。
前記ＨＡＮモード液晶層の位相遅延値（ｄΔｎ）は０．３６〜０．４０μｍとし、偏光板の透過軸は４２〜４８゜とし、位相補償フィルムのλ／４フィルムの光軸は１６７〜１７３゜とする。

下部配向膜は８０〜９０゜及び、２゜以下の内いずれかのプレチルト角を有していて、水平ラインに対して−４０〜−５０゜の配向角度を有する。上部配向膜は下部配向膜とは反対に２゜以下、及び８０〜９０゜の内いずれかのプレチルト角を有していて、水平ラインに対して４０〜５０゜の配向角度を有する。

位相補償フィルムは０．１４〜０．１５μｍの位相補償遅延値を有する。

図８はセルギャップによる反射率関係を図示したグラフである。図示するように、反射率が最大になるセルギャップは５．６μｍ程度であることが分かる。

図９及び図１１は本発明の実施例２の反射型ＨＡＮモード液晶表示装置における各構成要素の軸配列を図示した図面である。図面符号ａは下部基板のラビング軸を、ｂは上部基板のラビング軸を、ｃは位相フィルムの光軸を、ｄは偏光板の透過軸を各々示す。

図１０及び図１２は各々図９及び図１１の反射型ＨＡＮモード液晶表示装置での電圧による反射率特性を説明するためのグラフである。

図９に図示するように、液晶のツイスト角を９０゜として、水平配向の下部配向膜のプレチルト角は０．２゜であり、垂直配向の上部配向膜のプレチルト角は８０〜９０゜、λ／４フィルムの光軸は１６７〜１７３゜、偏光板の透過軸角度は４２〜４８゜とする。この時の電圧による反射率特性を図１０に示す。

次に、図１１に図示するように、液晶のツイスト角を９０゜として、垂直配向の下部配向膜のプレチルト角は８０〜９０゜、水平配向の上部配向膜のプレチルト角は０．２゜、λ／４フィルムの光軸は７〜１３゜、偏光板の透過軸角度は４２〜４８゜とする。この時の電圧による反射率特性を図１２に示す。

前述したように、本発明の実施例２による液晶表示装置は、ＨＡＮモード液晶層を適用し、下部配向膜と上部配向膜のプレチルト角が、互いに反対となるように調節し、λ／４フィルムの光軸と、偏光板の透過軸角度とを適切に調節することにより最適のセルを具現することができる。特に、セルギャップを大きく設計することができるために、さらに工程マージンを改善することができる。

図１３は本発明の実施例３によるマルチ−ドメインツイストＨＡＮモード液晶表示装置を説明するための断面図である。
図１３に示すように、反射電極３１を具備した下部基板３０と、カラーフィルター３４を具備した上部基板３３との間に液晶層３７を配置する。前記反射電極３１上には下部配向膜３２を形成する。前記下部配向膜３２は単位画素を二分して、第１領域では垂直または水平配向処理し、第２領域では第１領域とは反対の水平または垂直配向処理をする。前記カラーフィルター３３上には、上部配向膜３５を形成する。前記上部配向膜３５は、下部配向膜３２とは反対に、第１領域では水平または垂直配向処理し、第２領域では第１領域とは反対に垂直または水平配向処理をする。

前記下部配向膜３２と上部配向膜３６の配向角度は、各々水平ラインに対して−４０〜−５０゜、水平ラインに対して４０〜５０゜とする。また、前記下部配向膜３２と上部配向膜３６とは、所定のプレチルト角を有するように、垂直または水平配向処理し、この時プレチルト角は、互いに反対になるように２゜以下、または８０〜９０゜の内いずれか一つの範囲を有する。

前記液晶層３７は、電界印加の可否によって透過光の位相を変換するツイストＨＡＮモードの液晶層で構成する。前記ツイストＨＡＮモードの液晶層３７は、ツイスト角が９０゜であるツイストネマティック液晶で構成して、０．３６〜０．４０μｍの位相遅延値（ｄΔｎ）を有する。

上部基板３３の外側面上には、線偏光を円偏光に変換する位相補償フィルムとしてλ／４フィルムを取り付け、前記λ／４フィルム上には外部から入射した自然光を、線偏光に変換する偏光板をとりつける。（図示せず）
この時、前記λ／４フィルムは、０．１４〜０．１５μｍの位相補償遅延値を有し、水平ラインに対して１６７〜１７３゜の光軸を有する。前記偏光板は４２〜４８゜の透過軸を有する。

図１４は本発明の第４実施例による、ツイストＨＡＮ＆ＴＮモードが混用反透過型の液晶表示装置を説明するための断面図である。
図１４に示すように、単位画素は反射領域と透過領域に区分される。反射領域に該当する下部基板４０部分の上には反射電極４１を形成する。前記下部基板４０と対向してカラーフィルター４４を具備した上部基板４３を配置する。

前記反射電極４１を含んだ下部基板４０上には、下部配向膜４２を形成する。前記下部配向膜４２は反射領域では、垂直または水平配向処理し、透過領域では反射領域と反対に水平または垂直配向処理する。前記カラーフィルター４４上に上部配向膜４５を形成する。前記上部配向膜４５は下部配向膜４２とは反対に反射領域では水平または垂直配向処理し、透過領域では反射領域と反対に垂直または水平配向処理する。

前記下部配向膜３２と上部配向膜３６の配向角度は、各々水平ラインに対して−４０〜−５０゜、水平ラインに対して４０〜５０゜とする。また、前記下部配向膜３２と上部配向膜３６とは、所定のプレチルト角を有するように垂直または水平配向処理し、この時プレチルト角はお互い反対になるように２゜以下または８０〜９０゜の内いずれか一つの範囲を有する。

前記下部基板４０と上部基板４３との間に液晶層４７，４８を配置する。前記液晶層４７，４８は２個の液晶モード、すなわち、ツイストＨＡＮモード液晶層４７とＴＮモード液晶層４８で構成し、前記ツイストＨＡＮモード液晶層４７は反射領域に位置し、ＴＮモード液晶層４８は透過領域に位置する。前記ツイストＨＡＮモード液晶層４７及びＴＮモード液晶層４８は、ツイスト角が９０゜であるツイストネマティック液晶で構成して、０．３６〜０．４０μｍの位相遅延値（ｄΔｎ）を有する。

上部基板の外側面上には、位相補償フィルムとしてλ／４フィルムを取り付け、前記λ／４フィルム上には、偏光板を取り付ける。（図示せず）
この時、前記λ／４フィルムは０．１４〜０．１５μｍの位相補償遅延値を有し、水平ラインに対して１６７〜１７３゜の光軸を有する。前記偏光板は４２〜４８゜の透過軸を有する。
一方、図示したように、反射領域の液晶層の厚さをｄとすると、透過領域はセルギャップをｄ×２に設計し、反射領域と透過領域とが同じ位相遅延値（ｄΔｎ）を有する。

また、同一液晶の屈折率（Δｎ）を使用時に、ＴＮモードを駆動する透過領域は反射電極と相対電極との間の距離を４．８μｍ程度に設計し、ツイストＨＡＮモードで駆動する反射領域は反射電極と相対電極との間の距離を５．６μｍ程度に設計する。この時、偏光板の吸収軸は同一に配置する。合わせて、上部基板または下部基板に凹または凸の段差を与えてセルギャップを制御することができる。

本発明はその要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することができる。

本発明は液晶表示装置の分野に適用できる。

３０，４０ 下部基板
３１，４１ 反射電極
３２，４２ 下部配向膜
３３，４３ 上部基板
３４，４４ カラーフィルター
３５，４５ 上部配向膜
３７，４７ ツイストＨＡＮモード液晶層
４８ ＴＮモード液晶層

Claims (8)

1. 反射電極を具備した下部基板と、
   該下部基板上に形成する下部配向膜と、
   前記下部基板と対向配置してカラーフィルターを具備した上部基板と、
   該上部基板上に形成する上部配向膜と、
   前記下部基板と上部基板との間に配置した液晶層と、
   前記上部基板の外側面上に取り付けて線偏光を円偏光に変換する位相補償フィルムと、
   前記位相補償フィルム上に取り付けて外部から入射した自然光を線偏光に変換する偏光板とを有し、
   前記下部配向膜は８０〜９０゜及び２゜以下の内いずれか一つのプレチルト角を有していて配向角度が水平ラインに対して−４０〜−５０゜であり、
   前記上部配向膜は下部配向膜のプレチルト角と反対に２゜以下及び８０〜９０゜の内いずれか一つのプレチルト角を有していて配向角度が水平ラインに対して４０〜５０゜であり、
   前記液晶層は電界印加の可否によって透過光の位相を変換するＨＡＮモードの液晶層であり、
   前記ＨＡＮモード液晶層はツイスト角が９０゜であるツイストネマティック液晶で構成され、
   前記ＨＡＮモード液晶層の位相遅延値（ｄΔｎ）は０．３６〜０．４０μｍであり、
   前記位相補償フィルムはλ／４の位相補償機能を有し、かつその光軸が水平ラインに対し、前記下部配向膜、上部配向膜のプレチルト角の設定に対応して７〜１３゜及び１６７〜１７３゜の内いずれか一つであり、
   前記偏光板の透過側は水平ラインに対して４２〜４８゜であることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記位相補償フィルムは０．１４〜０．１５μｍの位相補償遅延値を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 反射電極を具備した下部基板と、
   該下部基板上に形成する下部配向膜と、
   前記下部基板と対向配置してカラーフィルターを具備した上部基板と、
   該上部基板上に形成する上部配向膜と、
   前記下部基板と上部基板との間に配置した液晶層と、
   前記上部基板の外側面上に取り付けて線偏光を円偏光に変換する位相補償フィルムと、
   前記位相補償フィルム上に取り付けて外部から入射した自然光を線偏光に変換する偏光板とを有し、
   前記下部配向膜は単位画素を二分して、第１領域では垂直または水平配向処理し、
   第２領域では、第１領域と反対に水平または垂直配向処理し、配向角度は水平ラインに対して−４０〜−５０゜であり、
   前記上部配向膜は、下部配向膜と反対に単位画素を二分して第１領域では水平または垂直配向処理し、第２領域では垂直または水平配向処理し配向角度は水平ラインに対して４０〜５０゜であり、
   前記液晶層は、電界印加の可否によって透過光の位相を変換するＨＡＮモードの液晶層であり、
   前記ＨＡＮモード液晶層はツイスト角が９０゜であるツイストネマティック液晶で構成され、
   前記ＨＡＮモード液晶層の位相遅延値（ｄΔｎ）は０．３６〜０．４０μｍであり、
   前記位相補償フィルムはλ／４の位相補償機能を有し、かつその光軸が水平ラインに対して１６７〜１７３゜であり、
   前記偏光板の透過軸は水平ラインに対して４２〜４８゜であることを特徴とする液晶表示装置。
4. 前記垂直配向処理は、８０〜９０゜のプレチルト角を有するように施され、
   前記水平配向処理は、２゜以下のプレチルト角を有するように施されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記位相補償フィルムは０．１４〜０．１５μｍの位相補償遅延値を有することを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
6. 反射領域と透過領域に区分して、前記反射領域に反射電極を具備した下部基板と、
   該下部基板上に形成する下部配向膜と、
   前記下部基板上に対向配置してカラーフィルターを具備した上部基板と、
   該上部基板上に形成する上部配向膜と、
   前記下部基板と上部基板との間に配置した液晶層と、
   前記上部基板の外側面上に取り付けて、線偏光を円偏光に変換する位相補償フィルムと、
   前記位相補償フィルム上に取り付けて、外部から入射した自然光を線偏光に変換する偏光板とを有し、
   前記下部配向膜は反射領域では、垂直または水平配向処理し、透過領域では反射領域と反対に水平または垂直配向処理し配向角度は水平ラインに対して−４０〜−５０゜であり、
   前記上部配向膜は、下部配向膜と反対に反射領域では水平または垂直配向処理し、
   透過領域では反射領域と反対に垂直または水平配向処理し、
   配向角度は水平ラインに対して４０〜５０゜であり、
   前記液晶層は反射領域では、ＨＡＮモードの液晶層を配置し、
   透過領域ではＴＮモード液晶層を配置し、
   前記ＨＡＮモード液晶層とＴＮモード液晶層は、ツイスト角が９０゜であるツイストネマティック液晶で構成され、
   前記ＨＡＮモード液晶層とＴＮ液晶層とは、０．３６〜０．４０μｍの位相遅延値（ｄΔｎ）を有し、
   前記位相補償フィルムは、λ／４の位相補償機能を有し、かつその光軸が１６７〜１７３゜であり、
   前記偏光板の透過軸は、水平ラインに対して４２〜４８゜であることを特徴とする液晶表示装置。
7. 前記垂直配向処理は、８０〜９０゜のプレチルト角を有するように施され、
   前記水平配向処理は、２゜以下のプレチルト角を有するように施されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記位相補償フィルムは、０．１４〜０．１５μｍの位相補償遅延値を有することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
   

Images