JPH07306408A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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Publication number
JPH07306408A
JPH07306408A JP6097484A JP9748494A JPH07306408A JP H07306408 A JPH07306408 A JP H07306408A JP 6097484 A JP6097484 A JP 6097484A JP 9748494 A JP9748494 A JP 9748494A JP H07306408 A JPH07306408 A JP H07306408A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
light
display device
crystal display
polarizing plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP6097484A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsushi Yoshida
哲志 吉田
Shinichi Shimomaki
伸一 下牧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP6097484A priority Critical patent/JPH07306408A/en
Publication of JPH07306408A publication Critical patent/JPH07306408A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a liquid crystal display device capable of obtaining bright display by decreasing the loss of light quantity caused by light absorption on the base plate and the polarizing plate of a liquid crystal cell though the device is a reflection type one and preventing an external image such as the face of a display observer and the background from being reflected even when a light reflecting surface is a mirror surface. CONSTITUTION:The polarizing plate 30 is arranged on the front surface side of the liquid crystal cell 10 and a picture element electrode 13 provided on the inner surface of the back surface side base plate 11 of the liquid crystal cell 10 is made a light reflecting film M and the surface of the polarizing plate 30 is made a light diffusing surface A.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、反射型の液晶表示装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflective liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、反射型の液晶表示装置は、液晶セ
ルをはさんで表裏一対の偏光板を配置するとともに、裏
面側の偏光板の裏面に反射板を配置した構成となってい
る。上記液晶セルは、表裏一対の透明基板間に液晶を挟
持させたものであり、その両基板の内面(液晶層との対
向面)にはそれぞれ液晶層に電圧を印加するための透明
な電極が形成されるとともにその上に配向膜が設けられ
ており、液晶の分子は、両基板側における配向方向を前
記配向膜で規制されて、所定の配向状態に配向されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a reflection type liquid crystal display device has a structure in which a pair of front and back polarizing plates are arranged with a liquid crystal cell in between and a reflecting plate is arranged on the back surface of the back side polarizing plate. The liquid crystal cell is one in which liquid crystal is sandwiched between a pair of front and back transparent substrates, and transparent electrodes for applying a voltage to the liquid crystal layer are respectively provided on the inner surfaces of the both substrates (the surface facing the liquid crystal layer). After being formed, an alignment film is provided thereon, and the molecules of the liquid crystal are aligned in a predetermined alignment state by controlling the alignment directions on both substrates by the alignment film.

【0003】この反射型の液晶表示装置は、自然光また
は室内照明光等の外光を利用して表示するもので、液晶
表示装置にその表面側から入射する外光は、表面側の偏
光板の偏光作用により直線偏光となって液晶セルに入射
する。
This reflection type liquid crystal display device displays by utilizing external light such as natural light or indoor illumination light, and external light incident on the liquid crystal display device from the surface side thereof is reflected by a polarizing plate on the surface side. The polarized light turns into linearly polarized light and enters the liquid crystal cell.

【0004】また、液晶セルの液晶分子の配向状態は、
両基板の電極間に印加される電圧によって変化し、この
液晶分子の配向状態に応じて液晶層の複屈折効果が変化
するため、液晶セルに入射した直線偏光は、液晶分子の
配向状態に応じた偏光状態の光となって裏面側の偏光板
に入射する。
The alignment state of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell is
Since the birefringence effect of the liquid crystal layer changes depending on the alignment state of the liquid crystal molecules, the linearly polarized light incident on the liquid crystal cell changes depending on the alignment state of the liquid crystal molecules. The polarized light is incident on the back side polarizing plate.

【0005】そして、この光は、裏面側偏光板の検光作
用により画像光となり、この画像光が反射板で反射され
て、前記裏面側偏光板と、液晶セルと、表面側偏光板と
を通って液晶表示装置の表面側に出射する。
Then, this light becomes image light due to the analyzing action of the back surface side polarizing plate, and this image light is reflected by the reflecting plate, so that the back surface side polarizing plate, the liquid crystal cell and the front surface side polarizing plate are separated. The light is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device.

【0006】すなわち、上記反射型の液晶表示装置は、
表面側偏光板の偏光作用と、液晶セルの複屈折効果と、
裏面側偏光板の検光作用とによって表示される光画像を
裏面側の反射板で反射させて液晶表示装置の表面側から
観察するものである。
That is, the reflection type liquid crystal display device is
The polarization effect of the front side polarizing plate, the birefringence effect of the liquid crystal cell,
An optical image displayed by the back side polarizing plate is analyzed by the back side reflecting plate to be viewed from the front side of the liquid crystal display device.

【0007】なお、この反射型の液晶表示装置において
は、上記反射板の反射面が鏡面であると、表示観察者の
顔やその背景等の外部像が反射板面に写り、その像が表
示画像と重なって見えるため、前記反射板として、反射
面を粗面処理した散乱反射板を用い、前記外部像の写り
込みをなくしている。
In this reflection type liquid crystal display device, when the reflection surface of the reflection plate is a mirror surface, an external image such as the face of the display observer or the background thereof is reflected on the reflection plate surface and the image is displayed. Since the image appears to overlap with the image, a scattering reflection plate having a roughened surface is used as the reflection plate to eliminate the reflection of the external image.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の反
射型液晶表示装置は、その表面側からの入射光が、表面
側偏光板と液晶セルと裏面側偏光板とを通って反射板で
反射され、その反射光が、前記裏面側基板と液晶セルと
表面側偏光板とを通って液晶表示装置の表面側に出射す
るため、表面側から入射した光が再び表面側に出射する
までの間に、液晶セルの両方の基板をそれぞれ2回ずつ
計4回通り、また表裏の偏光板をそれぞれ2回ずつ計4
回通ることになり、したがって、液晶セルの基板および
偏光板での光吸収による光量ロスが大きくて、表示が暗
くなってしまうという問題をもっていた。
However, in the above-mentioned conventional reflection type liquid crystal display device, incident light from the front side thereof is reflected by the reflection plate through the front side polarizing plate, the liquid crystal cell and the back side polarizing plate. The reflected light is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device through the back surface side substrate, the liquid crystal cell and the front surface side polarizing plate, so that the light incident from the front surface side is again output to the front surface side. In addition, both substrates of the liquid crystal cell were each passed twice, a total of 4 times, and the front and back polarizing plates were each passed twice, a total of 4 times.
Therefore, there is a problem in that the light amount loss due to light absorption in the substrate of the liquid crystal cell and the polarizing plate is large, and the display becomes dark.

【0009】本発明は、反射型のものでありながら、液
晶セルの基板および偏光板での光吸収による光量ロスを
少なくして明るい表示を得ることができ、しかも、光の
反射面が鏡面であっても、表示観察者の顔やその背景等
の外部像の写り込みを生じることがない液晶表示装置を
提供することを目的としたものである。
According to the present invention, although it is of a reflective type, it is possible to obtain a bright display by reducing the light amount loss due to the absorption of light by the substrate of the liquid crystal cell and the polarizing plate, and moreover, the light reflecting surface is a mirror surface. Even if there is, it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device in which an external image such as the face of a display observer or its background is not reflected.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、表裏一対の基板間に液晶を挟持させた液晶セルと、
この液晶セルの表面側に配置された偏光板とからなり、
かつ、前記液晶セルの裏面側基板の内面に光反射膜が設
けられ、前記偏光板の一面が光散乱面となっていること
を特徴とするものである。
A liquid crystal display device according to the present invention comprises a liquid crystal cell in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of front and back substrates.
It consists of a polarizing plate arranged on the surface side of this liquid crystal cell,
Further, a light reflecting film is provided on the inner surface of the back side substrate of the liquid crystal cell, and one surface of the polarizing plate is a light scattering surface.

【0011】本発明の液晶表示装置において、前記反射
膜の反射面は鏡面であるのが望ましく、また、前記偏光
板は、その表面が光散乱面であるのが望ましい。なお、
この光散乱面は、例えば、偏光板面に微小な凹凸をもつ
透明膜を形成して構成すればよい。
In the liquid crystal display device of the present invention, the reflection surface of the reflection film is preferably a mirror surface, and the surface of the polarizing plate is preferably a light scattering surface. In addition,
This light scattering surface may be formed by forming a transparent film having minute irregularities on the polarizing plate surface, for example.

【0012】また、前記液晶セルが、例えば、裏面側基
板の内面に複数の画素電極とこれら各画素電極にそれぞ
れ対応する複数の能動素子を配設し、表面側基板の内面
に前記各画素電極と対向する対向電極を設けたアクティ
ブマトリックス型セルである場合は、前記画素電極に光
反射膜を兼ねさせてもよい。
In the liquid crystal cell, for example, a plurality of pixel electrodes and a plurality of active elements corresponding to the respective pixel electrodes are provided on the inner surface of the back side substrate, and the pixel electrodes are provided on the inner surface of the front side substrate. In the case of an active matrix type cell provided with a counter electrode facing the above, the pixel electrode may also serve as a light reflecting film.

【0013】この場合、前記能動素子を保護絶縁膜で覆
い、光反射膜を兼ねる画素電極を、その一部を前記能動
素子に重ねて設けて、前記保護絶縁膜に形成したコンタ
クト孔において前記能動素子に接続してもよい。
In this case, the active element is covered with a protective insulating film, and a pixel electrode which also functions as a light reflecting film is provided so as to partially overlap the active element, and the active layer is provided in the contact hole formed in the protective insulating film. It may be connected to the device.

【0014】また、液晶セルが裏面側基板の内面に画素
電極と能動素子を配設したアクティブマトリックス型セ
ルの場合は、前記画素電極を透明電極とし、この画素電
極の裏面側に透明な絶縁膜を介して光反射膜を設けても
よく、その場合は、前記光反射膜にキャパシタ電極を兼
ねさせ、この光反射膜と画素電極およびその間の絶縁膜
とによって非選択期間における画素の保持電圧を補償す
る補償容量を構成してもよい。
When the liquid crystal cell is an active matrix type cell in which a pixel electrode and an active element are arranged on the inner surface of the back surface side substrate, the pixel electrode is a transparent electrode, and a transparent insulating film is formed on the back surface side of the pixel electrode. A light reflection film may be provided via the light reflection film. In this case, the light reflection film also serves as a capacitor electrode, and the light retention film of the pixel in the non-selection period is provided by the light reflection film, the pixel electrode, and the insulating film therebetween. You may comprise the compensation capacity to compensate.

【0015】さらに、前記液晶セルが、例えば、表面側
基板の内面に画素電極と能動素子を配設し、裏面側基板
の内面に対向電極を設けたアクティブマトリックス型セ
ルである場合は、前記対向電極に光反射膜を兼ねさせて
もよい。
Further, when the liquid crystal cell is, for example, an active matrix type cell in which a pixel electrode and an active element are arranged on the inner surface of the front surface side substrate and a counter electrode is provided on the inner surface of the rear surface side substrate, The electrodes may also serve as the light reflecting film.

【0016】[0016]

【作用】本発明の液晶表示装置においては、その表面側
からの入射光が偏光板を通って液晶セルに入射し、その
液晶層を通った光が、液晶セルの裏面側基板の内面にお
いて反射膜により反射され、再び液晶層を通って前記偏
光板に入射して、この偏光板を透過する光が画像光とな
って液晶表示装置の表面側に出射する。
In the liquid crystal display device of the present invention, the incident light from the front surface side enters the liquid crystal cell through the polarizing plate, and the light passing through the liquid crystal layer is reflected on the inner surface of the back side substrate of the liquid crystal cell. The light reflected by the film, again passes through the liquid crystal layer, enters the polarizing plate, and the light transmitted through the polarizing plate becomes image light and is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device.

【0017】すなわち、この液晶表示装置は、液晶セル
の裏面側基板の内面に光反射膜を設けることにより、液
晶セルにその表面側から入射した光を、前記裏面側基板
の内面において反射させるとともに、液晶セルの表面側
だけに1枚の偏光板を設けて、この偏光板に、外部から
の入射光を直線偏光とする偏光作用と偏光状態を変えら
れた光を画像光とする検光作用との両方の作用をもたせ
たものである。
That is, in this liquid crystal display device, a light reflecting film is provided on the inner surface of the back side substrate of the liquid crystal cell so that the light incident on the front side of the liquid crystal cell is reflected on the inner surface of the back side substrate. , A single polarizing plate is provided only on the surface side of the liquid crystal cell, and the polarizing action of making the incident light from the outside into linearly polarized light and the analyzing action of making the light whose polarization state is changed into image light are provided in this polarizing plate. It has both effects of and.

【0018】この液晶表示装置においては、液晶セルの
両基板のうち、光が通るのは表面側基板だけであり、ま
た偏光板も1枚だけであるため、液晶セルの基板および
偏光板での光吸収による光量ロスを少なくして、明るい
表示を得ることができる。
In this liquid crystal display device, of both substrates of the liquid crystal cell, light passes through only the front surface side substrate and only one polarizing plate. A bright display can be obtained by reducing the light amount loss due to light absorption.

【0019】また、本発明の液晶表示装置においては、
液晶セルの裏面側基板の内面に反射膜を設けているた
め、この反射膜を拡散反射膜とすることは難しいが、前
記偏光板の一面が光散乱面となっているため、光の反射
面、つまり前記反射膜の表面が鏡面であっても、表示観
察者の顔やその背景等の外部像の写り込みを生じること
はない。
In the liquid crystal display device of the present invention,
Since a reflective film is provided on the inner surface of the back side substrate of the liquid crystal cell, it is difficult to use this reflective film as a diffuse reflective film, but since one surface of the polarizing plate is a light scattering surface, a light reflective surface is provided. That is, even if the surface of the reflective film is a mirror surface, an external image such as the face of the display observer or its background is not reflected.

【0020】さらに、本発明の液晶表示装置において、
前記反射膜の表面が鏡面であれば、液晶層の複屈折効果
により偏光状態を変えられた光を散乱させることなく反
射させて偏光板に入射させることができるし、また、前
記偏光板の表面が光散乱面であれば、液晶表示装置にそ
の表面側から入射する光が散乱されてから偏光板の偏光
作用により直線偏光になるとともに、前記反射膜で反射
された光が前記偏光板の検光作用により画像光となって
から散乱されるため、偏光板を通って入射した光が再び
前記偏光板を通って画像光となるまでは光が散乱される
ことはなく、したがって、品質の良い画像を表示するこ
とができる。
Further, in the liquid crystal display device of the present invention,
If the surface of the reflection film is a mirror surface, the light whose polarization state has been changed by the birefringence effect of the liquid crystal layer can be reflected without being scattered and can be incident on the polarizing plate. Is a light-scattering surface, the light incident on the liquid crystal display device from the surface side is scattered and then becomes linearly polarized by the polarizing action of the polarizing plate, and the light reflected by the reflecting film is detected by the polarizing film. Since the image light is scattered by the light action and then scattered, the light does not scatter until the light incident through the polarizing plate passes through the polarizing plate and becomes the image light again, and therefore the quality is good. Images can be displayed.

【0021】また、上記液晶セルが、例えば、裏面側基
板の内面に画素電極と能動素子を配設し、表面側基板の
内面に対向電極を設けたアクティブマトリックス型セル
である場合、前記画素電極に光反射膜を兼ねさせれば、
液晶セルの構造を簡素化するとともにその製造を容易に
することができる。
Further, when the liquid crystal cell is, for example, an active matrix type cell in which a pixel electrode and an active element are arranged on the inner surface of the back side substrate and a counter electrode is provided on the inner surface of the front side substrate, the pixel electrode If you double as a light reflection film,
It is possible to simplify the structure of the liquid crystal cell and facilitate its manufacture.

【0022】さらにこの場合、前記能動素子を保護絶縁
膜で覆い、前記画素電極を、その一部を前記能動素子に
重ねて設けて、前記保護絶縁膜に形成したコンタクト孔
において前記能動素子に接続すれば、光反射膜を兼ねる
画素電極の面積を大きくして液晶表示装置の開口率を上
げ、より表示を明るくすることができる。
Further, in this case, the active element is covered with a protective insulating film, and the pixel electrode is provided so as to partially overlap the active element and is connected to the active element through a contact hole formed in the protective insulating film. By doing so, it is possible to increase the area of the pixel electrode that also serves as the light reflection film, increase the aperture ratio of the liquid crystal display device, and make the display brighter.

【0023】また、液晶セルが裏面側基板の内面に画素
電極と能動素子を配設したアクティブマトリックス型セ
ルの場合、前記画素電極を透明電極とし、この画素電極
の裏面側に透明な絶縁膜を介して光反射膜を設けてもよ
いが、その場合、前記光反射膜にキャパシタ電極を兼ね
させ、この光反射膜と画素電極およびその間の絶縁膜と
によって非選択期間における画素の保持電圧を補償する
補償容量を構成すれば、液晶セルの構造を簡素化すると
ともにその製造を容易にすることができる。
When the liquid crystal cell is an active matrix type cell in which a pixel electrode and an active element are arranged on the inner surface of the back side substrate, the pixel electrode is a transparent electrode and a transparent insulating film is formed on the back side of the pixel electrode. Although a light reflection film may be provided via the light reflection film, in this case, the light reflection film also serves as a capacitor electrode, and the holding voltage of the pixel in the non-selected period is compensated by this light reflection film, the pixel electrode, and the insulating film between them. If the compensating capacitor is formed, the structure of the liquid crystal cell can be simplified and the manufacturing thereof can be facilitated.

【0024】さらに、上記液晶セルが、例えば、表面側
基板の内面に画素電極と能動素子を配設し、裏面側基板
の内面に対向電極を設けたアクティブマトリックス型セ
ルである場合、前記対向電極に光反射膜を兼ねさせれ
ば、液晶セルの構造を簡素化するとともにその製造を容
易にすることができる。
Further, when the liquid crystal cell is, for example, an active matrix type cell in which a pixel electrode and an active element are arranged on the inner surface of the front surface side substrate and a counter electrode is provided on the inner surface of the rear surface side substrate, the counter electrode If it also serves as the light reflecting film, the structure of the liquid crystal cell can be simplified and the manufacturing thereof can be facilitated.

【0025】[0025]

【実施例】【Example】

[第1の実施例]図1〜図4は本発明の第1の実施例を
示しており、図1は液晶表示装置の一部分の断面図であ
る。
[First Embodiment] FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device.

【0026】この実施例の液晶表示装置は、液晶セル1
0と、1枚の偏光板30と、1枚の位相差板40とで構
成されており、偏光板30は液晶セル10の表面側に配
置され、位相差板40は液晶セル10と前記偏光板30
との間に配置されている。
The liquid crystal display device of this embodiment has a liquid crystal cell 1
0, one polarizing plate 30, and one retardation plate 40. The polarizing plate 30 is arranged on the front surface side of the liquid crystal cell 10, and the retardation plate 40 is the liquid crystal cell 10 and the polarization plate. Board 30
It is located between and.

【0027】まず、上記液晶セル10について説明する
と、この液晶セル10はアクティブマトリックス型セル
であり、この実施例では、液晶26の分子を両基板1
1,12間においてツイスト配向させたものを用いてい
る。
First, the liquid crystal cell 10 will be described. The liquid crystal cell 10 is an active matrix type cell. In this embodiment, the molecules of the liquid crystal 26 are provided on both substrates 1.
A twisted orientation between 1 and 12 is used.

【0028】この液晶セル10の液晶層をはさんで対向
する表裏一対の基板11,12のうち、裏面側の基板
(図において下側の基板)11は、ガラス板等からなる
絶縁性基板(ただし、透明である必要はない)であり、
この裏面側基板11の内面つまり液晶層との対向面に
は、複数の画素電極13とこれら各画素電極13にそれ
ぞれ対応する複数の能動素子14とが行方向および列方
向にマトリックス状に配設されており、その上に透明な
配向膜23が設けられている。
Of the pair of front and back substrates 11 and 12 which face each other across the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 10, the back substrate (lower substrate in the drawing) 11 is an insulating substrate (such as a glass plate). However, it does not have to be transparent),
A plurality of pixel electrodes 13 and a plurality of active elements 14 respectively corresponding to the respective pixel electrodes 13 are arranged in a matrix in the row direction and the column direction on the inner surface of the rear substrate 11 that faces the liquid crystal layer. And a transparent alignment film 23 is provided thereon.

【0029】上記能動素子14は、例えばTFT(薄膜
トランジスタ)であり、このTFT14は、基板11上
に形成されたゲート電極15と、このゲート電極15を
覆うゲート絶縁膜16と、このゲート絶縁膜16の上に
前記ゲート電極15と対向させて形成されたa−Si
(アモルファスシリコン)等からなるi型半導体膜17
と、このi型半導体膜17の両側部に不純物をドープし
たa−Si 等からなるn型半導体膜18を介して形成さ
れたソース電極19sおよびドレイン電極19dとから
なっており、このTFT14は保護絶縁膜21で覆われ
ている。
The active element 14 is, for example, a TFT (thin film transistor), and the TFT 14 includes a gate electrode 15 formed on the substrate 11, a gate insulating film 16 covering the gate electrode 15, and the gate insulating film 16. A-Si formed on top of the gate electrode 15 so as to face the gate electrode 15.
I-type semiconductor film 17 made of (amorphous silicon) or the like
And a source electrode 19s and a drain electrode 19d formed on both sides of the i-type semiconductor film 17 via an n-type semiconductor film 18 made of a-Si or the like doped with impurities. The TFT 14 is protected. It is covered with an insulating film 21.

【0030】なお、20は、前記i型半導体膜17のチ
ャンネル領域の上に形成されたブロッキング絶縁膜であ
り、このブロッキング絶縁膜20は、前記n型半導体膜
18をi型半導体膜17を保護するために設けられたも
のである。
Reference numeral 20 denotes a blocking insulating film formed on the channel region of the i-type semiconductor film 17, and the blocking insulating film 20 protects the n-type semiconductor film 18 and the i-type semiconductor film 17. It is provided to do so.

【0031】上記TFT14のゲート絶縁膜16は、S
i N(窒化シリコン)等からなる透明絶縁膜であり、こ
のゲート絶縁膜16は基板11のほぼ全面にわたって形
成されている。
The gate insulating film 16 of the TFT 14 is S
The gate insulating film 16 is a transparent insulating film made of iN (silicon nitride) or the like, and is formed over substantially the entire surface of the substrate 11.

【0032】また、図示しないが、上記裏面側基板11
の上には、上記TFT14のゲート電極15にゲート信
号を供給するゲートライン(アドレスライン)と、前記
TFT14のドレイン電極19dに画像データに応じた
データ信号を供給するデータラインとが配線されてい
る。
Although not shown, the back side substrate 11 is also provided.
A gate line (address line) for supplying a gate signal to the gate electrode 15 of the TFT 14 and a data line for supplying a data signal corresponding to image data to the drain electrode 19d of the TFT 14 are wired on the upper side. .

【0033】上記ゲートラインは、基板11上に、上記
TFT14のゲート電極15と一体に形成されており、
このゲートラインは、その端子部を除いて前記ゲート絶
縁膜16で覆われている。また、上記データラインは、
前記ゲート絶縁膜16の上に形成されており、このデー
タラインは上記TFT14のドレイン電極19dにつな
がっている。
The gate line is formed integrally with the gate electrode 15 of the TFT 14 on the substrate 11,
The gate line is covered with the gate insulating film 16 except for its terminal portion. Also, the above data line is
It is formed on the gate insulating film 16, and this data line is connected to the drain electrode 19d of the TFT 14.

【0034】また、上記画素電極13は、上記ゲート絶
縁膜16の上に上記TFT14を避けて形成されてお
り、各画素電極13はそれぞれ、その一端部において対
応するTFT14のソース電極19sに接続されてい
る。
Further, the pixel electrode 13 is formed on the gate insulating film 16 while avoiding the TFT 14, and each pixel electrode 13 is connected to the source electrode 19s of the corresponding TFT 14 at one end thereof. ing.

【0035】この各画素電極13は、いずれも光反射膜
Mを兼ねる電極であり、この画素電極13は、Al (ア
ルミニウム)またはAl 系合金等からなる光反射率の高
い金属膜で形成されており、その表面、つまり光反射面
はほぼ鏡面となっている。
Each of the pixel electrodes 13 also serves as a light reflecting film M. The pixel electrode 13 is formed of a metal film having a high light reflectance made of Al (aluminum) or an Al alloy. The surface, that is, the light reflection surface, is almost a mirror surface.

【0036】また、各画素電極13の裏側にはそれぞ
れ、上記ゲート絶縁膜16をはさんで前記画素電極13
と対向するキャパシタ電極22が設けられており、この
キャパシタ電極22と画素電極13およびその間のゲー
ト絶縁膜16とによって、非選択期間における画素の保
持電圧を補償する補償容量Cs が構成されている。
On the back side of each pixel electrode 13, the pixel electrode 13 is sandwiched with the gate insulating film 16 interposed therebetween.
Is provided with the capacitor electrode 22 and the pixel electrode 13 and the gate insulating film 16 between them to form a compensation capacitance Cs for compensating the holding voltage of the pixel in the non-selected period.

【0037】上記キャパシタ電極22は、裏面側基板1
1の上に設けられており、このキャパシタ電極20とT
FT14のゲート電極15およびゲートラインは、基板
11上にAl 系合金等の金属膜をスパッタ装置等により
成膜し、この金属膜をフォトリソグラフィ法によりパタ
ーニングすることによって同時に形成されている。
The capacitor electrode 22 is formed on the back side substrate 1
The capacitor electrode 20 and T
The gate electrode 15 and the gate line of the FT 14 are simultaneously formed by forming a metal film of Al-based alloy or the like on the substrate 11 by a sputtering apparatus or the like and patterning this metal film by photolithography.

【0038】なお、この実施例では、上記キャパシタ電
極22を、画素電極13とほぼ同じ大きさに形成し、こ
のキャパシタ電極22と画素電極13との対向面積を大
きくして、上記補償容量Cs の容量値を大きくしてい
る。
In this embodiment, the capacitor electrode 22 is formed to have substantially the same size as the pixel electrode 13, and the facing area between the capacitor electrode 22 and the pixel electrode 13 is increased to increase the compensation capacitance Cs. The capacity value is increased.

【0039】また、上記キャパシタ電極22は、このキ
ャパシタ電極22が対向する画素電極13の前の行(前
に選択される行)の画素電極に対応するTFTのゲート
ラインか、あるいは裏面側基板11の上にゲートライン
と平行に配線されたキャパシタライン(図示しないが、
キャパシタ電極22と同じ金属膜で形成する)につなが
っており、各キャパシタ電極22は、前記ゲートライン
またはキャパシタラインを介して基準電位に接続され
る。
Further, the capacitor electrode 22 is the gate line of the TFT corresponding to the pixel electrode in the previous row (row selected before) of the pixel electrode 13 facing the capacitor electrode 22, or the back side substrate 11 Capacitor line (parallel to the gate line) (not shown,
The capacitor electrode 22 is formed of the same metal film as that of the capacitor electrode 22), and each capacitor electrode 22 is connected to the reference potential via the gate line or the capacitor line.

【0040】一方、液晶セル10の表面側基板(図にお
いて上側の基板)12は、ガラス板または透明樹脂フィ
ルム等からなる透明基板(図ではガラス板)であり、こ
の表面側基板12の内面つまり液晶層との対向面には、
ITO膜等からなる透明な対向電極24が設けられ、そ
の上に透明な配向膜25が設けられている。なお、前記
対向電極24は、上記裏面側基板11の各画素電極の全
てに対向する一枚膜状の電極とされている。
On the other hand, the front side substrate (upper side substrate in the figure) 12 of the liquid crystal cell 10 is a transparent substrate (glass plate in the figure) made of a glass plate or a transparent resin film, and the inner surface of the front side substrate 12 On the surface facing the liquid crystal layer,
A transparent counter electrode 24 made of an ITO film or the like is provided, and a transparent alignment film 25 is provided thereon. The counter electrode 24 is a single film electrode that faces all of the pixel electrodes on the back substrate 11.

【0041】そして、上記裏面側基板11と表面側基板
12とは、図示しないが、その外周縁部において枠状の
シール材を介して接合されており、液晶26は両基板1
1,12間の前記シール材で囲まれた領域に充填されて
いる。
Although not shown, the back-side substrate 11 and the front-side substrate 12 are bonded to each other via a frame-shaped sealing material at the outer peripheral edge thereof, and the liquid crystal 26 is provided on both substrates 1.
The region surrounded by the sealing material between 1 and 12 is filled.

【0042】この液晶26は、誘電異方性が正のネマテ
ィック液晶であり、この液晶26の分子は、両基板1
1,12に設けた配向膜23,25によってそれぞれの
基板11,12上での配向方向を規制され、両基板1
1,12間においてツイスト配向されている。なお、上
記配向膜23,25は、ポリイミド等からなる水平配向
膜であり、その膜面にはラビングによる配向処理が施さ
れている。
The liquid crystal 26 is a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy, and the molecules of the liquid crystal 26 are formed on both substrates 1.
Orientation directions on the substrates 11 and 12 are regulated by the orientation films 23 and 25 provided on the substrates 1 and 12, respectively.
The twist orientation is provided between the first and the second portions. The alignment films 23 and 25 are horizontal alignment films made of polyimide or the like, and the film surfaces thereof are subjected to an alignment treatment by rubbing.

【0043】また、上記偏光板30は、その一面、例え
ば表面が、光散乱面Aとなっている偏光板であり、この
光散乱面Aは、図2にその一部分の断面を拡大して示し
たように、偏光板30の表面に微小な凹凸をもつ透明膜
31を形成して構成されている。
Further, the polarizing plate 30 is a polarizing plate whose one surface, for example, the surface, is a light scattering surface A, and this light scattering surface A is shown in FIG. As described above, the transparent film 31 having minute irregularities is formed on the surface of the polarizing plate 30.

【0044】上記透明膜31は、アクリル樹脂等の光透
過率の高い樹脂からなっており、この透明膜31は、樹
脂材料を微小な凹凸をもつ印刷版を用いて偏光板30面
に転写印刷して硬化させる方法、前記樹脂材料を偏光板
30面に均一厚さに塗布して型押しにより凹凸を付けた
後に硬化させる方法、あるいは、前記樹脂材料にシリカ
等からなる透明な微粒子を混入したものを偏光板30面
に塗布して硬化させる方法のいずれかによって形成され
ている。
The transparent film 31 is made of a resin having a high light transmittance such as acrylic resin, and the transparent film 31 is transferred and printed on the surface of the polarizing plate 30 by using a printing plate having a minute unevenness made of a resin material. Curing, a method in which the resin material is applied to the surface of the polarizing plate 30 to a uniform thickness, and then unevenness is formed by embossing, followed by curing, or transparent fine particles such as silica are mixed in the resin material. It is formed by any of the methods of applying an object to the surface of the polarizing plate 30 and curing it.

【0045】この透明膜31の凹凸の平均高さ(凹面と
凸面との高さの差)hは1〜5μm、凹凸の平均ピッチ
pは5〜40μmであり、上記光散乱面Aのヘイズ値
は、9〜14%である。
The average height h of the irregularities of the transparent film 31 (the difference between the heights of the concave surface and the convex surface) h is 1 to 5 μm, the average pitch p of the irregularities is 5 to 40 μm, and the haze value of the light scattering surface A is Is 9 to 14%.

【0046】なお、上記ヘイズ値は、JIS K 67
14に準ずる積分球式光線透過率測定装置(ヘイズメー
タ)による測定値である。このヘイズ値は次式により算
出される。
The haze value is measured according to JIS K 67.
It is a value measured by an integrating sphere type light transmittance measuring device (haze meter) according to 14. This haze value is calculated by the following formula.

【0047】全光線透過率;Tt(%)=T2 /T1 平行光線透過率;Tp(%)=Tt −Td 拡散透過率;Td(%)=[T4 −T3 ×(T2 /T1 )]
/T1 ヘイズ値;H(%) =(Td /Tt )×100 T1 ;入射光線量 T2 ;全光線透過光量 T3 ;測定装置の拡散光量 T4 ;試験片(透明膜31)と測定装置による拡散光量 また、上記位相差板40は、ポリカーボネート等の一軸
延伸フィルムからなっており、この位相差板40は、上
記液晶セル10の表面側に配置された偏光板30と前記
液晶セル10との間に、位相差板40の遅相軸(延伸
軸)と偏光板30の透過軸とを所定角度斜めにずらした
状態で配置されている。なお、この位相差板40は液晶
セル10の表面(表面側基板12の外面)に接着され、
偏光板30は位相差板40の表面に接着されている。
Total light transmittance; Tt (%) = T2 / T1 parallel light transmittance; Tp (%) = Tt-Td diffuse transmittance; Td (%) = [T4-T3 * (T2 / T1)]
/ T1 haze value; H (%) = (Td / Tt) x 100 T1; Incident light amount T2; Total light transmitted light amount T3; Measuring device diffused light amount T4; Test piece (transparent film 31) and diffused light amount by measuring device Further, the retardation plate 40 is made of a uniaxially stretched film such as polycarbonate, and the retardation plate 40 is provided between the liquid crystal cell 10 and the polarizing plate 30 disposed on the surface side of the liquid crystal cell 10. The retardation plate 40 is arranged with the slow axis (stretching axis) and the transmission axis of the polarizing plate 30 obliquely displaced by a predetermined angle. The retardation plate 40 is adhered to the surface of the liquid crystal cell 10 (the outer surface of the front substrate 12),
The polarizing plate 30 is adhered to the surface of the retardation plate 40.

【0048】そして、この実施例の液晶表示装置では、
上記液晶セル10の両基板11,12上における液晶分
子の配向方向(配向膜23,25のラビング方向)と、
偏光板30の透過軸の方向および位相差板40の遅相軸
の方向を次のように設定している。
In the liquid crystal display device of this embodiment,
An alignment direction of liquid crystal molecules on both substrates 11 and 12 of the liquid crystal cell 10 (rubbing direction of the alignment films 23 and 25),
The direction of the transmission axis of the polarizing plate 30 and the direction of the slow axis of the retardation plate 40 are set as follows.

【0049】なお、この実施例では、液晶セル10の裏
面側基板11上における液晶分子配向方向を方位角0°
の方向とし、この方向を基準として、液晶セル10の表
面側基板12上における液晶分子配向方向と偏光板30
の透過軸方向および位相差板40の遅相軸方向を設定し
ている。
In this embodiment, the orientation direction of the liquid crystal molecules on the rear substrate 11 of the liquid crystal cell 10 is 0 °.
Of the liquid crystal cell 10 on the front side substrate 12 of the liquid crystal cell 10 and the polarizing plate 30.
The transmission axis direction and the slow axis direction of the retardation plate 40 are set.

【0050】すなわち、図3は、上記液晶表示装置にお
ける液晶セル10の液晶分子配向方向と、位相差板40
の遅相軸と、偏光板30の透過軸とを示す平面図であ
り、図において11aは液晶セル10の裏面側基板11
上における液晶分子の配向方向、12aは液晶セル10
の表面側基板12上における液晶分子の配向方向を示し
ている。
That is, FIG. 3 shows the alignment direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell 10 and the retardation plate 40 in the liquid crystal display device.
11 is a plan view showing the slow axis of the liquid crystal cell 10 and the transmission axis of the polarizing plate 30. In FIG.
Alignment direction of liquid crystal molecules in the upper part, 12a is liquid crystal cell 10
3 shows the alignment direction of liquid crystal molecules on the front surface side substrate 12.

【0051】この図3のように、液晶セル10の表面側
基板12上における液晶分子配向方向12aは、裏面側
基板11上における液晶分子配向方向11a方向、つま
り方位角0°の方向に対し、表面側から見て左回りにほ
ぼ90°ずれており、液晶26の分子は両基板11,1
2間においてほぼ90°のツイスト角でツイスト配向さ
れている。
As shown in FIG. 3, the liquid crystal molecule alignment direction 12a on the front surface side substrate 12 of the liquid crystal cell 10 is different from the liquid crystal molecule alignment direction 11a direction on the back surface side substrate 11, that is, the azimuth angle of 0 °. The molecules of the liquid crystal 26 are shifted by 90 ° counterclockwise as viewed from the front side, and the molecules of the liquid crystal 26 are on both substrates 11, 1.
The two are twist-oriented with a twist angle of approximately 90 °.

【0052】また、図3において、30aは偏光板30
の透過軸、40aは位相差板40の遅相軸を示してお
り、偏光板30の透過軸30aは上記方位角0°の方向
に対し表面側から見て左回りにほぼ45°の方向、位相
差板40の遅相軸40aは前記方位角0°の方向に対し
表面側から見て左回りにほぼ140°の方向にあり、し
たがって、位相差板40の遅相軸40aは、偏光板30
の透過軸30aに対して、表面側から見て左回りにほぼ
95°斜めにずれている。
Further, in FIG. 3, reference numeral 30a denotes a polarizing plate 30.
, 40a denotes the slow axis of the retardation plate 40, and the transmission axis 30a of the polarizing plate 30 has a direction of approximately 45 ° counterclockwise when viewed from the surface side with respect to the direction of the azimuth angle of 0 °. The slow axis 40a of the retardation plate 40 is in the direction of approximately 140 ° counterclockwise when viewed from the surface side with respect to the direction of the azimuth angle of 0 °, and therefore, the slow axis 40a of the retardation plate 40 is the polarizing plate. Thirty
With respect to the transmission axis 30a of FIG.

【0053】この液晶表示装置は、その表面側から入射
する光(自然光または室内照明光等)を利用して表示す
る反射型のものであり、この液晶表示装置においては、
その表面側からの入射光(外光)が偏光板30と位相差
板40とを通って液晶セル10に入射し、その液晶層を
通った光が、液晶セル10の裏面側基板11の内面にお
いて反射膜Mを兼ねる画素電極13により反射され、再
び液晶層と位相差板40とを通って前記偏光板30に入
射して、この偏光板30を透過する光が画像光となって
液晶表示装置の表面側に出射する。
This liquid crystal display device is of a reflection type which displays by utilizing light (natural light or room illumination light) incident from the surface side thereof. In this liquid crystal display device,
The incident light (external light) from the front surface side enters the liquid crystal cell 10 through the polarizing plate 30 and the retardation plate 40, and the light that has passed through the liquid crystal layer is the inner surface of the rear substrate 11 of the liquid crystal cell 10. In the liquid crystal display, the light reflected by the pixel electrode 13 also serving as the reflection film M, passes through the liquid crystal layer and the retardation plate 40 and enters the polarizing plate 30, and the light that passes through the polarizing plate 30 becomes image light. The light is emitted to the surface side of the device.

【0054】すなわち、この液晶表示装置は、液晶セル
10の裏面側基板11の内面に光反射膜M(この実施例
では画素電極13で兼用)を設けることにより、液晶セ
ル10にその表面側から入射した光を、前記裏面側基板
11の内面において反射させるとともに、液晶セル10
の表面側だけに1枚の偏光板30を設けて、この偏光板
30に、外部からの入射光を直線偏光とする偏光作用と
偏光状態を変えられた光を画像光とする検光作用との両
方の作用をもたせたものである。
That is, in this liquid crystal display device, the light reflection film M (also used as the pixel electrode 13 in this embodiment) is provided on the inner surface of the back side substrate 11 of the liquid crystal cell 10 so that the liquid crystal cell 10 is exposed from the front surface side. The incident light is reflected on the inner surface of the back-side substrate 11, and the liquid crystal cell 10
One polarizing plate 30 is provided only on the front surface side of the polarizing plate 30, and the polarizing plate 30 has a polarizing action of making incident light from the outside into linearly polarized light and an analyzing action of making light whose polarization state is changed into image light. It has both effects of.

【0055】上記液晶表示装置の表示動作を説明する
と、この液晶表示装置においては、偏光板30の透過軸
30aに対して位相差板40の遅相軸40aが斜めにず
れているため、前記偏光板30を通って入射した直線偏
光が、位相差板40を通る過程でその複屈折効果により
偏光状態を変えられて楕円偏光となり、この楕円偏光
が、液晶セル10の液晶層を通る過程でその複屈折効果
によりさらに偏光状態を変えられるとともに、液晶セル
10の裏面側基板11の内面において光反射膜M(画素
電極13)で反射され、再び前記液晶層および位相差板
40を通る過程でこれらの複屈折効果によりさらに偏光
状態を変えられて前記偏光板30に入射する。
The display operation of the liquid crystal display device will be described. In this liquid crystal display device, since the slow axis 40a of the retardation plate 40 is obliquely displaced from the transmission axis 30a of the polarizing plate 30, the polarization The linearly polarized light that has entered through the plate 30 changes its polarization state due to its birefringence effect in the process of passing through the retardation plate 40 to become elliptically polarized light. This elliptically polarized light passes through the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 10 and The polarization state can be further changed by the birefringence effect, and the light is reflected by the light reflection film M (pixel electrode 13) on the inner surface of the back surface side substrate 11 of the liquid crystal cell 10 and is passed through the liquid crystal layer and the retardation plate 40 again. The polarization state is further changed by the birefringence effect of (1) and enters the polarizing plate 30.

【0056】そして、この偏光板30に入射した反射光
は、上記位相差板40と液晶層の複屈折効果により偏光
状態を変えられた非直線偏光であるため、その光のう
ち、前記偏光板30を透過する偏光成分の波長光だけが
この偏光板30を透過して出射し、この出射光がその波
長に対応した着色光となる。
The reflected light that has entered the polarizing plate 30 is non-linearly polarized light whose polarization state is changed by the birefringence effect of the retardation plate 40 and the liquid crystal layer. Only the wavelength light of the polarization component that passes through 30 passes through the polarizing plate 30 and is emitted, and this emitted light becomes colored light corresponding to that wavelength.

【0057】つまり、この液晶表示装置は、位相差板4
0および液晶セル10の液晶層の複屈折効果と偏光板3
0の偏光および検光作用とを利用して光を着色するもの
であり、この液晶表示装置によれば、一般に用いられて
いるカラーフィルタを用いた液晶表示装置に比べて、非
常に明るい着色光を得ることができる。
That is, this liquid crystal display device includes the retardation plate 4
0 and the birefringence effect of the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 10 and the polarizing plate 3
Light is colored by utilizing the polarization of 0 and the analysis function. According to this liquid crystal display device, a very bright colored light is obtained as compared with a liquid crystal display device using a commonly used color filter. Can be obtained.

【0058】すなわち、カラーフィルタは、その色に対
応する波長域以外の波長光を吸収して光を着色するが、
このカラーフィルタは、その色に対応する波長域の光も
かなり高い吸収率で吸収するため、カラーフィルタによ
って光を着色する液晶表示装置では、表示装置に入射す
る光のうちの着色光となる波長帯域の光量に比べて、カ
ラーフィルタを通った着色光の光量がかなり減少する。
That is, the color filter absorbs light having a wavelength other than the wavelength range corresponding to the color and colors the light.
Since this color filter also absorbs light in the wavelength range corresponding to that color with a considerably high absorptivity, in a liquid crystal display device that colors light with the color filter, the wavelength that becomes colored light of the light that enters the display device. The amount of colored light passing through the color filter is considerably reduced as compared with the amount of light in the band.

【0059】この点、上記実施例のカラー液晶表示装置
は、カラーフィルタを用いずに透過光を着色するもので
あるため、カラーフィルタによる光吸収はないし、ま
た、位相差板40と液晶層は、透過光の偏光状態を変え
るだけでほとんど光を吸収しないため、これらの複屈折
効果により偏光状態を変えられ、偏光板30を透過して
出射する着色光の光量は、前記偏光板30を通って入射
した直線偏光のうちの前記着色光となる波長帯域の光の
量とほとんど変わらないから、高輝度の着色光が得られ
る。
In this respect, since the color liquid crystal display device of the above-described embodiment colors transmitted light without using a color filter, light absorption by the color filter does not occur, and the retardation plate 40 and the liquid crystal layer do not. Since the polarization state of the transmitted light is changed but the light is hardly absorbed, the polarization state can be changed by these birefringence effects, and the light amount of the colored light transmitted through the polarizing plate 30 and emitted therefrom passes through the polarizing plate 30. Since the amount of light in the wavelength band that becomes the colored light in the linearly polarized light that has entered is substantially the same, colored light with high brightness can be obtained.

【0060】また、カラーフィルタによって光を着色す
る液晶表示装置では、その表示色がカラーフィルタの色
によって決まるため、1つの画素で複数の色を表示する
ことはできなかったが、上記実施例の液晶表示装置によ
れば、1つの画素で複数の色を表示することができる。
Further, in the liquid crystal display device in which light is colored by the color filter, the display color is determined by the color of the color filter, so that one pixel cannot display a plurality of colors. According to the liquid crystal display device, one pixel can display a plurality of colors.

【0061】すなわち、上記実施例の液晶表示装置にお
いては、位相差板40の複屈折効果は変化しないが、液
晶セル10の液晶層の複屈折効果は、両基板11,12
の電極13,24間に印加される電圧によって液晶分子
の配向状態が変化するのにともなって変化するため、液
晶セル10への印加電圧を制御して、位相差板40と液
晶セル10の液晶層とを通った光の偏光状態を変化させ
てやれば、偏光板30を透過して出射する着色光の色を
変化させることができ、したがって、1つの画素で複数
の色を表示することができる。
That is, in the liquid crystal display device of the above embodiment, the birefringence effect of the retardation plate 40 does not change, but the birefringence effect of the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 10 does not change.
Since the voltage applied between the electrodes 13 and 24 of the liquid crystal changes as the alignment state of the liquid crystal molecules changes, the voltage applied to the liquid crystal cell 10 is controlled to control the liquid crystal of the retardation plate 40 and the liquid crystal cell 10. By changing the polarization state of light that has passed through the layers, it is possible to change the color of the colored light that passes through the polarizing plate 30 and is emitted, and thus one pixel can display a plurality of colors. it can.

【0062】なお、この液晶表示装置の表示駆動は、基
本的には、一般に知られているアクティブマトリックス
型液晶表示装置(TFTを能動素子とするもの)の表示
駆動と同様に、液晶セル10の対向電極24に同期信号
に同期した波形の基準信号を供給し、各ゲートラインに
前記同期信号に同期させて順次ゲート信号を供給すると
ともに、それに同期させて各データラインに画像データ
に応じた電位のデータ信号を供給することによって行な
えばよく、前記データ信号の電位を画像データに応じて
制御すれば、各行の画素の選択期間に前記画像データに
応じた電位のデータ信号がTFT14を介して画素電極
13に供給され、その電荷が補償容量Cs に蓄積され
て、この補償容量Cs の蓄積電荷量に応じた電圧が、非
選択期間中、画素電極13と対向電極24との間に印加
される。
The display drive of this liquid crystal display device is basically the same as the display drive of a generally known active matrix type liquid crystal display device (those using TFTs as active elements). A reference signal having a waveform synchronized with a synchronization signal is supplied to the counter electrode 24, a gate signal is sequentially supplied to each gate line in synchronization with the synchronization signal, and a potential corresponding to image data is supplied to each data line in synchronization with the reference signal. Of the data signal is controlled by controlling the potential of the data signal in accordance with the image data, the data signal of the potential corresponding to the image data is supplied to the pixel through the TFT 14 during the selection period of the pixel in each row. The charge supplied to the electrode 13 is accumulated in the compensation capacitance Cs, and a voltage corresponding to the amount of accumulated charge in the compensation capacitance Cs is applied to the pixel electrode during the non-selection period. It is applied between 13 and the counter electrode 24.

【0063】上記液晶表示装置の表示色について説明す
ると、例えば上述したように、液晶セル10が液晶分子
を両基板11,12間においてほぼ90°のツイスト角
でツイスト配向させたものであって、その両基板11,
12上における液晶分子の配向方向11a,12aと、
偏光板30の透過軸30aと、位相差板40の遅相軸4
0aとがそれぞれ図3に示した方向にあり、かつ、液晶
セル10のΔn・d(液晶26の屈折率異方性Δnと液
晶層厚dとの積)の値が約1000nm、位相差板40
のリタデーションの値が約600nmである場合は、1
つの画素で赤、緑、青、白の色を表示することができ
る。
The display color of the above liquid crystal display device will be described. For example, as described above, the liquid crystal cell 10 is one in which liquid crystal molecules are twist-aligned between the substrates 11 and 12 at a twist angle of about 90 °. Both substrates 11,
Alignment directions 11a and 12a of liquid crystal molecules on 12;
The transmission axis 30a of the polarizing plate 30 and the slow axis 4 of the retardation plate 40
0a are in the directions shown in FIG. 3, and the value of Δn · d (the product of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal 26 and the liquid crystal layer thickness d) of the liquid crystal cell 10 is about 1000 nm, and the retardation plate 40
If the retardation value of is about 600 nm, then 1
One pixel can display red, green, blue, and white colors.

【0064】図4は、上記液晶表示装置の印加電圧に対
する出射光の色変化を示すCIE色度図であり、液晶表
示装置にその法線に対して30°の方向(方位は任意で
よい)から白色光を入射させ、液晶表示装置の法線方向
から出射光を観察した結果を示している。
FIG. 4 is a CIE chromaticity diagram showing a color change of emitted light with respect to an applied voltage of the liquid crystal display device. The liquid crystal display device has a direction of 30 ° with respect to its normal line (direction may be arbitrary). The result of observing the emitted light from the normal direction of the liquid crystal display device is shown by allowing white light to enter.

【0065】この図4のように、上記液晶表示装置にお
いては、液晶セル10の電極13,24間に印加する電
圧値を大きくしてゆくのにともなって、出射光の色がP
S 点からPe 点まで矢印のように変化してゆき、その途
中で、光強度が高くかつ色純度もよい、緑G、青B、赤
R、白Wの色になる。
As shown in FIG. 4, in the above liquid crystal display device, the color of the emitted light is changed to P as the voltage value applied between the electrodes 13 and 24 of the liquid crystal cell 10 is increased.
The color changes from point S to point Pe as shown by the arrow, and in the middle of that, the colors become green G, blue B, red R, and white W with high light intensity and good color purity.

【0066】これら各色G,B,R,Wのxコーデネイ
ト値とyコーデネイト値は、緑Gでx=0.299,y
=0.396、青Bでx=0.247,y=0.23
3、赤Rでx=0.399,y=0.402、白Wでx
=0.332,y=0.351であり、いずれも十分満
足できる色純度をもっている。
The x coordinate value and y coordinate value of each of the colors G, B, R and W are x = 0.299, y for green G.
= 0.396, blue B x = 0.247, y = 0.23
3, red R x = 0.399, y = 0.402, white W x
= 0.332, y = 0.351, and both have sufficiently satisfactory color purity.

【0067】なお、上記液晶表示装置においては、図4
のように、出射光の色が、緑Gから青Bに変化してゆく
途中においても白Wに近い色になるが、この付近では、
電圧の変化に対する色変化が大きく、したがって、この
色を表示させるための電圧制御が面倒であるから、白W
の表示は、赤Rの表示色を得る電圧より高い電圧によっ
て表示させるのが望ましい。
In the above liquid crystal display device, as shown in FIG.
As described above, the color of the emitted light becomes a color close to white W even while the color of the emitted light changes from green G to blue B.
Since the color change with respect to the voltage change is large and the voltage control for displaying this color is troublesome, the white W
It is desirable that the display of (1) is performed with a voltage higher than the voltage for obtaining the display color of red R.

【0068】このように、上記液晶表示装置は、その出
射光の色が印加電圧に応じて緑G、青B、赤R、白Wの
色になるため、1つの画素で赤、緑、青、白の色を表示
することができるし、また隣接する複数の画素に異なる
色を表示させることにより、前記赤、緑、青、白のうち
の複数の色による混色を表示させることもできる。
As described above, in the above liquid crystal display device, the colors of the emitted light are green G, blue B, red R, and white W according to the applied voltage, so that red, green, and blue are formed in one pixel. It is also possible to display a white color, or by displaying different colors in a plurality of adjacent pixels, it is possible to display a mixed color of a plurality of colors of red, green, blue, and white.

【0069】なお、上記実施例の液晶表示装置は、赤、
緑、青、白の色を表示するものであるが、この液晶表示
装置の表示色は、印加電圧と、液晶セル10の両基板1
1,12上における液晶分子の配向方向11a,12a
および液晶分子のツイスト角と、偏光板30の透過軸3
0aの方向および位相差板40の遅相軸40aの方向と
によって決まるから、これらの条件を選択すれば、液晶
表示装置の表示色を任意に選ぶことができる。
The liquid crystal display device of the above-mentioned embodiment is red,
Green, blue, and white colors are displayed. The display colors of this liquid crystal display device are the applied voltage and both substrates 1 of the liquid crystal cell 10.
Alignment direction 11a, 12a of liquid crystal molecules on 1, 12
And the twist angle of the liquid crystal molecules and the transmission axis 3 of the polarizing plate 30.
Since it is determined by the direction of 0a and the direction of the slow axis 40a of the retardation plate 40, the display color of the liquid crystal display device can be arbitrarily selected by selecting these conditions.

【0070】そして、上記液晶表示装置は、反射型のも
のであるが、液晶セル10の裏面側基板11の内面に設
けた画素電極13に光反射膜Mを兼ねさせ、この裏面側
基板11の内面で光を反射させるようにしているため、
液晶セル10の両基板11,12のうち、光が通るのは
表面側基板12だけであり、また偏光板30も1枚だけ
であるため、液晶セルの基板および偏光板での光吸収に
よる光量ロスを少なくして、明るい表示を得ることがで
きる。
Although the liquid crystal display device is of a reflection type, the pixel electrode 13 provided on the inner surface of the back surface side substrate 11 of the liquid crystal cell 10 also serves as the light reflection film M, and the back surface side substrate 11 of Since the light is reflected on the inner surface,
Of the two substrates 11 and 12 of the liquid crystal cell 10, light passes through only the front substrate 12, and since only one polarizing plate 30 is provided, the amount of light due to light absorption by the substrate of the liquid crystal cell and the polarizing plate is large. A bright display can be obtained with less loss.

【0071】なお、この液晶表示装置においては、光
が、位相差板40と液晶セル10の液晶層も通るが、こ
の位相差板40と液晶層は前述したようにほとんど光を
吸収しないため、これらによる光量ロスはほとんどな
い。
In this liquid crystal display device, light also passes through the phase difference plate 40 and the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 10, but since the phase difference plate 40 and the liquid crystal layer absorb little light as described above, There is almost no light loss due to these.

【0072】また、上記液晶表示装置においては、液晶
セル10の裏面側基板11の内面に設けた画素電極13
に光反射膜Mを兼ねさせており、この画素電極13は極
く薄いために、前記光反射膜Mを拡散反射膜とすること
は難しいが、上記偏光板30の表面が光散乱面Aとなっ
ているため、液晶表示装置への入射光および出射光を前
記光散乱面Aで散乱させることができ、したがって、光
の反射面、つまり前記画素電極13の表面が鏡面であっ
ても、表示観察者の顔やその背景等の外部像の写り込み
を生じることはない。
In the above liquid crystal display device, the pixel electrode 13 provided on the inner surface of the rear substrate 11 of the liquid crystal cell 10.
Since the pixel electrode 13 is also extremely thin, it is difficult to use the light reflection film M as a diffuse reflection film, but the surface of the polarizing plate 30 is the light scattering surface A. Since the incident light and the outgoing light to the liquid crystal display device can be scattered by the light scattering surface A, even if the light reflecting surface, that is, the surface of the pixel electrode 13 is a mirror surface, No external image such as the observer's face or its background is reflected.

【0073】さらに、上記液晶表示装置においては、光
反射膜Mを兼ねる画素電極13の表面が鏡面であるた
め、液晶層の複屈折効果により偏光状態を変えられた光
を散乱させることなく反射させて偏光板30に入射させ
ることができるし、また、前記偏光板30の表面が光散
乱面Aであれば、液晶表示装置にその表面側から入射す
る光が散乱されてから偏光板30の偏光作用により直線
偏光になるとともに、前記画素電極13で反射された光
が前記偏光板30の検光作用により画像光となってから
散乱されるため、偏光板30を通って入射した光が再び
前記偏光板30を通って画像光となるまでは光が散乱さ
れることはなく、したがって、品質の良い画像を表示す
ることができる。
Further, in the above liquid crystal display device, since the surface of the pixel electrode 13 which also serves as the light reflection film M is a mirror surface, the light whose polarization state is changed by the birefringence effect of the liquid crystal layer is reflected without being scattered. And the light is incident on the polarizing plate 30, and when the surface of the polarizing plate 30 is the light scattering surface A, the light incident on the liquid crystal display device from the surface side is scattered before the polarization of the polarizing plate 30. The light reflected by the pixel electrode 13 becomes a linearly polarized light by the action, and the light reflected by the pixel electrode 13 becomes an image light by the analysis action of the polarizing plate 30 and is scattered. The light is not scattered until it becomes the image light through the polarizing plate 30, so that a high-quality image can be displayed.

【0074】なお、上記光散乱面Aの散乱効果は、上述
したヘイズ値によって決まり、このヘイズ値が25%以
上であると、偏光板30の検光作用によって画像光とな
った光も大きく散乱されて表示画像が不鮮明になり、ま
たヘイズ値が6%以下であると上記外部像の写り込みを
生じるが、光散乱面Aのヘイズ値が9〜14%の範囲で
あれば、鮮明な表示画像を得るとともに外部像の写り込
みもなくすことができる。
The scattering effect of the light-scattering surface A is determined by the above-mentioned haze value. If this haze value is 25% or more, the light that has become image light due to the analyzing action of the polarizing plate 30 is also largely scattered. When the haze value is 6% or less, the external image is reflected, but when the haze value of the light scattering surface A is in the range of 9 to 14%, a clear display is obtained. It is possible to obtain an image and eliminate the reflection of an external image.

【0075】しかも、上記液晶表示装置では、液晶セル
10の裏面側基板11の内面に設けた画素電極13に光
反射膜Mを兼ねさせているため、液晶セル10の裏面側
基板11の内面に光反射膜を設けたものでありながら、
液晶セル10の構造を簡素化するとともにその製造を容
易にすることができる。
In addition, in the above liquid crystal display device, since the pixel electrode 13 provided on the inner surface of the back surface side substrate 11 of the liquid crystal cell 10 also serves as the light reflecting film M, it is formed on the inner surface of the back surface side substrate 11 of the liquid crystal cell 10. Although it has a light reflection film,
The structure of the liquid crystal cell 10 can be simplified and its manufacture can be facilitated.

【0076】また、上記実施例の液晶表示装置において
は、液晶セル10の裏面側基板11の内面に設けた画素
電極13に光反射膜Mを兼ねさせているため、この画素
電極13の裏側に設けるキャパシタ電極22は液晶表示
装置の開口率には全く関与しないから、このキャパシタ
電極22を大きく形成して、画素の補償容量Cs の容量
値を十分に確保することができる。
In the liquid crystal display device of the above-described embodiment, the pixel electrode 13 provided on the inner surface of the backside substrate 11 of the liquid crystal cell 10 also serves as the light reflecting film M. Since the provided capacitor electrode 22 has nothing to do with the aperture ratio of the liquid crystal display device, the capacitor electrode 22 can be formed large and a sufficient capacitance value of the compensation capacitance Cs of the pixel can be secured.

【0077】[第2の実施例]なお、上記第1の実施例
では、光反射膜Mを兼ねる画素電極13を、能動素子で
あるTFT14を避けて形成しているが、この画素電極
13は、その一部を前記TFT14の上に重ねて形成し
てもよい。
[Second Embodiment] In the first embodiment, the pixel electrode 13 also serving as the light reflecting film M is formed avoiding the TFT 14 which is an active element. Alternatively, a part thereof may be formed on the TFT 14 in an overlapping manner.

【0078】図5は本発明の第2の実施例を示す液晶表
示装置の一部分の断面図であり、この実施例の液晶表示
装置は、上記TFT14を覆う保護絶縁膜21を基板1
1のほぼ全面にわたって形成し、前記保護絶縁膜21の
上に、画素電極13をその一部をTFT14の上に重ね
て設けて、この画素電極13を、前記保護絶縁膜21に
形成したコンタクト孔21aにおいてTFT14のソー
ス電極19sに接続したものである。
FIG. 5 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device showing a second embodiment of the present invention. In the liquid crystal display device of this embodiment, a protective insulating film 21 covering the TFT 14 is provided on a substrate 1.
1, a pixel electrode 13 is provided on the protective insulating film 21 so as to partially overlap the TFT 14, and the pixel electrode 13 is formed in the contact hole formed in the protective insulating film 21. 21a is connected to the source electrode 19s of the TFT 14.

【0079】なお、この実施例は、TFT14を覆う保
護絶縁膜21と画素電極13の形成状態が異なるだけ
で、他の構成は上述した第1の実施例と同じであるか
ら、重複する説明は図に同符号を付して省略する。ただ
し、この実施例では、補償容量Cs の絶縁膜(画素電極
13とキャパシタ電極22との間の絶縁膜)が、ゲー絶
縁膜16と保護絶縁膜21との二層膜となっている。
The present embodiment is the same as the above-described first embodiment except for the formation state of the protective insulating film 21 covering the TFT 14 and the pixel electrode 13, and therefore the duplicate description will be omitted. The same symbols are attached to the drawings and omitted. However, in this embodiment, the insulating film of the compensation capacitance Cs (the insulating film between the pixel electrode 13 and the capacitor electrode 22) is a two-layer film including the gate insulating film 16 and the protective insulating film 21.

【0080】この実施例のように、TFT14を保護絶
縁膜21で覆い、画素電極13をその一部を前記TFT
14に重ねて設ければ、光反射膜Mを兼ねる画素電極1
3の面積を大きくして液晶表示装置の開口率を上げ、よ
り表示を明るくすることができる。
As in this embodiment, the TFT 14 is covered with the protective insulating film 21, and the pixel electrode 13 is partially covered by the TFT.
The pixel electrode 1 that also functions as the light reflection film M if it is provided so as to overlap 14
It is possible to increase the area of 3 and increase the aperture ratio of the liquid crystal display device to make the display brighter.

【0081】[第3の実施例]また、上記第1および第
2の実施例では、液晶セル10の裏面側基板11の内面
に設けた画素電極13に光反射膜Mを兼ねさせている
が、前記画素電極13をITO膜等からなる透明電極と
し、この画素電極13の裏面側に、透明な絶縁膜を介し
て光反射膜を設けてもよい。
[Third Embodiment] In the first and second embodiments, the pixel electrode 13 provided on the inner surface of the backside substrate 11 of the liquid crystal cell 10 also serves as the light reflecting film M. The pixel electrode 13 may be a transparent electrode made of an ITO film or the like, and a light reflecting film may be provided on the back surface side of the pixel electrode 13 via a transparent insulating film.

【0082】この場合、前記光反射膜に図1および図5
に示したキャパシタ電極22を兼ねさせ、この光反射膜
と画素電極13およびその間の絶縁膜とによって非選択
期間における画素の保持電圧を補償する補償容量Cs を
構成すれば、液晶セル10の構造を簡素化するとともに
その製造を容易にすることができる。
In this case, the light-reflecting film has a structure shown in FIGS.
If the light-reflecting film and the pixel electrode 13 and the insulating film between them also serve as the capacitor electrode 22 shown in FIG. 2 to form a compensation capacitance Cs for compensating the holding voltage of the pixel in the non-selected period, the structure of the liquid crystal cell 10 is It is possible to simplify and facilitate its manufacture.

【0083】このように光反射膜にキャパシタ電極22
を兼ねさせる場合は、図1および図5に示した液晶表示
装置のキャパシタ電極22を光反射膜で形成し、画素電
極13を透明電極とすればよい。ただし、図5に示した
液晶表示装置の場合は、保護絶縁膜21も透明絶縁膜と
する。また、この場合は、光反射膜からなるキャパシタ
電極22の面積が表示画素の大きさになる。
In this way, the capacitor electrode 22 is formed on the light reflecting film.
In the case of also serving as the above, the capacitor electrode 22 of the liquid crystal display device shown in FIGS. 1 and 5 may be formed of a light reflecting film, and the pixel electrode 13 may be a transparent electrode. However, in the case of the liquid crystal display device shown in FIG. 5, the protective insulating film 21 is also a transparent insulating film. Further, in this case, the area of the capacitor electrode 22 formed of the light reflecting film becomes the size of the display pixel.

【0084】[第4の実施例]また、上記第1〜第3の
実施例では、液晶セル10の裏面側基板11に画素電極
13とTFT14を設けているが、前記液晶セル10
は、画素電極13とTFT14を表面側基板12に設け
たものでもよい。
[Fourth Embodiment] In the first to third embodiments, the pixel electrode 13 and the TFT 14 are provided on the rear substrate 11 of the liquid crystal cell 10.
Alternatively, the pixel electrode 13 and the TFT 14 may be provided on the front substrate 12.

【0085】図6は本発明の第4の実施例を示す液晶表
示装置の一部分の断面図であり、この実施例は、液晶セ
ル10を、表面側基板12の内面に複数の画素電極13
とこれら各画素電極にそれぞれ対応する複数のTFT
(能動素子)14を配設し、裏面側基板11の内面に前
記各画素電極13と対向する対向電極24を設けたアク
ティブマトリックス型セルとするとともに、前記画素電
極13を透明電極とし、前記対向電極24をAl または
Al 系合金等からなる光反射率の高い金属膜で形成し
て、この対向電極24に光反射膜Mを兼ねさせたもので
ある。
FIG. 6 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device showing a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, a liquid crystal cell 10 is provided on a front surface side substrate 12 with a plurality of pixel electrodes 13.
And a plurality of TFTs respectively corresponding to these pixel electrodes
(Active element) 14 is provided, and the counter electrode 24 facing the pixel electrodes 13 is provided on the inner surface of the backside substrate 11 to form an active matrix type cell, and the pixel electrode 13 is used as a transparent electrode. The electrode 24 is formed of a metal film having a high light reflectance made of Al or an Al-based alloy or the like, and the counter electrode 24 also serves as the light reflecting film M.

【0086】なお、この実施例における液晶セル10
は、図1に示した液晶セル10の裏面側基板11を表面
側基板12とするとともにこの基板に設けた画素電極1
3を透明電極とし、図1に示した液晶セル10の表面側
基板12を裏面側基板11とするとともにこの基板に設
けた対向電極24を光反射膜Mを兼ねる電極としたもの
であって、TFT14等の構成は図1に示したものと同
じであるし、また、偏光板30および位相差板40の配
置も上述した第1の実施例と同じであるから、重複する
説明は図に同符号を付して省略する。
Incidentally, the liquid crystal cell 10 in this embodiment.
Is used as the front side substrate 12 of the liquid crystal cell 10 shown in FIG. 1 and the pixel electrode 1 provided on this substrate.
3 is a transparent electrode, the front side substrate 12 of the liquid crystal cell 10 shown in FIG. 1 is the back side substrate 11, and the counter electrode 24 provided on this substrate is also an electrode also serving as the light reflection film M. The structure of the TFT 14 and the like is the same as that shown in FIG. 1, and the arrangement of the polarizing plate 30 and the retardation plate 40 is also the same as that of the above-described first embodiment, and therefore, the overlapping description is the same as that in the drawing. A reference numeral is attached and omitted.

【0087】ただし、この実施例では、液晶セル10の
表面側基板12に補償容量CS を構成するキャパシタ電
極22があるため、裏面側基板11の内面の対向電極2
4で反射された光が前記キャパシタ電極22で遮られる
から、このキャパシタ電極22を画素電極13の一側縁
部に対向させて形成して、キャパシタ電極22による開
口率の低下を小さくしている。
However, in this embodiment, since the front surface side substrate 12 of the liquid crystal cell 10 has the capacitor electrode 22 constituting the compensation capacitance CS, the counter electrode 2 on the inner surface of the rear surface side substrate 11 is provided.
Since the light reflected at 4 is blocked by the capacitor electrode 22, the capacitor electrode 22 is formed so as to face one side edge portion of the pixel electrode 13 to reduce the decrease in the aperture ratio due to the capacitor electrode 22. .

【0088】この実施例の液晶表示装置においては、そ
の表面側からの入射光(外光)が偏光板30と位相差板
40とを通って液晶セル10に入射し、その液晶層を通
った光が、液晶セル10の裏面側基板11の内面におい
て反射膜Mを兼ねる対向電極24により反射され、再び
液晶層と位相差板40とを通って前記偏光板30に入射
して、この偏光板30を透過する光が画像光となって液
晶表示装置の表面側に出射する。
In the liquid crystal display device of this embodiment, the incident light (external light) from the surface side thereof enters the liquid crystal cell 10 through the polarizing plate 30 and the retardation plate 40, and passes through the liquid crystal layer. The light is reflected on the inner surface of the backside substrate 11 of the liquid crystal cell 10 by the counter electrode 24 which also serves as the reflective film M, passes through the liquid crystal layer and the retardation plate 40 again, and enters the polarizing plate 30. The light transmitted through 30 becomes image light and is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device.

【0089】なお、この実施例の液晶表示装置も、位相
差板40および液晶セル10の液晶層の複屈折効果と偏
光板30の偏光および検光作用とを利用して光を着色す
るものであり、したがって、一般に用いられているカラ
ーフィルタを用いた液晶表示装置に比べて、非常に明る
い着色光を得ることができるし、また、液晶セル10の
電極13,24間に印加する電圧を制御することによ
り、1つの画素で複数の色を表示することができる。
The liquid crystal display device of this embodiment is also one which colors light by utilizing the birefringence effect of the retardation plate 40 and the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 10 and the polarization and analysis of the polarizing plate 30. Therefore, it is possible to obtain very bright colored light and to control the voltage applied between the electrodes 13 and 24 of the liquid crystal cell 10 as compared with a liquid crystal display device using a commonly used color filter. By doing so, one pixel can display a plurality of colors.

【0090】そして、この実施例の液晶表示装置も、反
射型のものであるが、液晶セル10の裏面側基板11の
内面に設けた対向電極24に光反射膜Mを兼ねさせ、こ
の裏面側基板11の内面で光を反射させるようにしてい
るため、液晶セル10の両基板11,12のうち、光が
通るのは表面側基板12だけであり、また偏光板30も
1枚だけであるため、液晶セルの基板および偏光板での
光吸収による光量ロスを少なくして、明るい表示を得る
ことができる。
The liquid crystal display device of this embodiment is also of a reflection type, but the counter electrode 24 provided on the inner surface of the back surface side substrate 11 of the liquid crystal cell 10 also serves as the light reflection film M, and this back surface side Since the light is reflected on the inner surface of the substrate 11, only the front substrate 12 of the two substrates 11 and 12 of the liquid crystal cell 10 allows the light to pass therethrough, and only one polarizing plate 30 is provided. Therefore, light quantity loss due to light absorption by the substrate and the polarizing plate of the liquid crystal cell can be reduced, and bright display can be obtained.

【0091】また、この液晶表示装置においては、液晶
セル10の裏面側基板11の内面に設けた対向電極24
に光反射膜Mを兼ねさせており、この対向電極24は極
く薄いために、前記光反射膜Mを拡散反射膜とすること
は難しいが、偏光板30の表面が光散乱面Aとなってい
るため、液晶表示装置への入射光および出射光を前記光
散乱面Aで散乱させることができ、したがって、光の反
射面、つまり前記画素電極13の表面が鏡面であって
も、表示観察者の顔やその背景等の外部像の写り込みを
生じることはない。
Further, in this liquid crystal display device, the counter electrode 24 provided on the inner surface of the rear substrate 11 of the liquid crystal cell 10.
Since the counter electrode 24 is extremely thin, it is difficult to use the light reflection film M as a diffuse reflection film, but the surface of the polarizing plate 30 becomes the light scattering surface A. Therefore, incident light and outgoing light to the liquid crystal display device can be scattered by the light scattering surface A. Therefore, even if the light reflecting surface, that is, the surface of the pixel electrode 13 is a mirror surface, display observation is possible. The external image of the person's face or its background is not reflected.

【0092】さらに、この液晶表示装置においては、光
反射膜Mを兼ねる対向電極24の表面が鏡面であるた
め、液晶層の複屈折効果により偏光状態を変えられた光
を散乱させることなく反射させて偏光板30に入射させ
ることができるし、また、前記偏光板30の表面が光散
乱面(ヘイズ値が9〜14%の光散乱面)Aであれば、
液晶表示装置にその表面側から入射する光が散乱されて
から偏光板30の偏光作用により直線偏光になるととも
に、前記画素電極13で反射された光が前記偏光板30
の検光作用により画像光となってから散乱されるため、
偏光板30を通って入射した光が再び前記偏光板30を
通って画像光となるまでは光が散乱されることはなく、
したがって、品質の良い画像を表示することができる。
Further, in this liquid crystal display device, since the surface of the counter electrode 24 which also serves as the light reflection film M is a mirror surface, the light whose polarization state has been changed by the birefringence effect of the liquid crystal layer is reflected without being scattered. And the surface of the polarizing plate 30 is a light scattering surface (light scattering surface having a haze value of 9 to 14%) A.
The light incident on the surface of the liquid crystal display device is scattered and then linearly polarized by the polarizing action of the polarizing plate 30, and the light reflected by the pixel electrode 13 is reflected by the polarizing plate 30.
Since it is scattered after it becomes image light due to the analysis effect of
Light is not scattered until the light incident through the polarizing plate 30 passes through the polarizing plate 30 and becomes image light again.
Therefore, a high quality image can be displayed.

【0093】また、この実施例の液晶表示装置は、液晶
セル10の裏面側基板11に設けた対向電極24に光反
射膜Mを兼ねさせているため、液晶セルの構造を簡素化
するとともにその製造を容易にすることができる。
Further, in the liquid crystal display device of this embodiment, the counter electrode 24 provided on the backside substrate 11 of the liquid crystal cell 10 also serves as the light reflecting film M, so that the structure of the liquid crystal cell is simplified and Manufacturing can be facilitated.

【0094】[他の実施例]なお、上述した第1〜第4
の実施例の液晶表示装置は、いずれも、位相差板40お
よび液晶セル10の液晶層の複屈折効果と偏光板30の
偏光および検光作用とを利用して光を着色するカラー液
晶表示装置であるが、本発明は、前記位相差板40を備
えず、液晶セル10の液晶層の複屈折効果と偏光板30
の偏光および検光作用とを利用して光を着色するECB
(複屈折効果)型のカラー液晶表示装置にも適用できる
し、また、TN型やSTN型の液晶表示装置にも適用す
ることができる。
[Other Embodiments] The above-mentioned first to fourth embodiments
In any of the liquid crystal display devices of the above examples, a color liquid crystal display device that colors light by utilizing the birefringence effect of the liquid crystal layer of the retardation plate 40 and the liquid crystal cell 10 and the polarization and analysis function of the polarizing plate 30. However, in the present invention, the birefringence effect of the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 10 and the polarizing plate 30 are not provided with the retardation plate 40.
ECB that colors light by utilizing the polarization and analysis of the light
It can be applied to a (birefringence effect) type color liquid crystal display device, and can also be applied to a TN type or STN type liquid crystal display device.

【0095】また、上記各実施例では、液晶セル10と
して、TFT14を能動素子とするアクティブマトリッ
クス型セルを用いたが、この液晶セルは、MIMや薄膜
ダイオード等の2端子の非線形抵抗素子を能動素子とす
るアクティブマトリックス型セルや、単純マトリックス
型セル、あるいはセグメント表示型セル等であってもよ
い。
In each of the above embodiments, the active matrix type cell having the TFT 14 as an active element is used as the liquid crystal cell 10. However, this liquid crystal cell has a two-terminal nonlinear resistance element such as an MIM or a thin film diode. It may be an active matrix type cell used as an element, a simple matrix type cell, a segment display type cell, or the like.

【0096】さらに、上記各実施例では、偏光板30の
表面を光散乱面Aとしたが、この偏光板30は、表裏い
ずれの面を光散乱面Aにしたものでもよいし、また液晶
セル10の裏面側基板11に設ける光反射膜は、画素電
極13またはキャパシタ電極22あるいは対向電極24
とは別の金属膜で形成してもよい。
Furthermore, in each of the above embodiments, the surface of the polarizing plate 30 is the light scattering surface A, but this polarizing plate 30 may have either the front surface or the back surface as the light scattering surface A, or a liquid crystal cell. The light reflection film provided on the back side substrate 11 of 10 is the pixel electrode 13, the capacitor electrode 22, or the counter electrode 24.
You may form with a metal film different from.

【0097】[0097]

【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、液晶セルの裏
面側基板の内面に光反射膜を設けることにより、液晶セ
ルにその表面側から入射した光を、前記裏面側基板の内
面において反射させるとともに、液晶セルの表面側だけ
に1枚の偏光板を設けて、この偏光板に、外部からの入
射光を直線偏光とする偏光作用と偏光状態を変えられた
光を画像光とする検光作用との両方の作用をもたせたも
のであり、この液晶表示装置によれば、液晶セルの両基
板のうち、光が通るのは表面側基板だけであり、また偏
光板も1枚だけであるため、液晶セルの基板および偏光
板での光吸収による光量ロスを少なくして、明るい表示
を得ることができる。
According to the liquid crystal display device of the present invention, a light reflecting film is provided on the inner surface of the back side substrate of the liquid crystal cell, so that the light incident from the front side of the liquid crystal cell is reflected on the inner surface of the back side substrate. At the same time, a polarizing plate is provided only on the front surface side of the liquid crystal cell, and the polarizing action that makes the incident light from the outside into linearly polarized light and the light whose polarization state is changed are detected as image light. According to this liquid crystal display device, light passes through only the front surface side substrate of both substrates of the liquid crystal cell and only one polarizing plate is used. Therefore, it is possible to reduce the light amount loss due to the light absorption in the substrate of the liquid crystal cell and the polarizing plate and obtain a bright display.

【0098】また、本発明の液晶表示装置においては、
液晶セルの裏面側基板の内面に反射膜を設けているた
め、この反射膜を拡散反射膜とすることは難しいが、前
記偏光板の一面が光散乱面となっているため、光の反射
面、つまり前記反射膜の表面が鏡面であっても、表示観
察者の顔やその背景等の外部像の写り込みを生じること
はない。
In the liquid crystal display device of the present invention,
Since a reflective film is provided on the inner surface of the back side substrate of the liquid crystal cell, it is difficult to use this reflective film as a diffuse reflective film, but since one surface of the polarizing plate is a light scattering surface, a light reflective surface is provided. That is, even if the surface of the reflective film is a mirror surface, an external image such as the face of the display observer or its background is not reflected.

【0099】さらに、本発明の液晶表示装置において、
前記反射膜の表面が鏡面であれば、液晶層の複屈折効果
により偏光状態を変えられた光を散乱させることなく反
射させて偏光板に入射させることができるし、また、前
記偏光板の表面が光散乱面であれば、液晶表示装置にそ
の表面側から入射する光が散乱されてから偏光板の偏光
作用により直線偏光になるとともに、前記反射膜で反射
された光が前記偏光板の検光作用により画像光となって
から散乱されるため、偏光板を通って入射した光が再び
前記偏光板を通って画像光となるまでは光が散乱される
ことはなく、したがって、品質の良い画像を表示するこ
とができる。
Furthermore, in the liquid crystal display device of the present invention,
If the surface of the reflection film is a mirror surface, the light whose polarization state has been changed by the birefringence effect of the liquid crystal layer can be reflected without being scattered and can be incident on the polarizing plate. Is a light-scattering surface, the light incident on the liquid crystal display device from the surface side is scattered and then becomes linearly polarized by the polarizing action of the polarizing plate, and the light reflected by the reflecting film is detected by the polarizing film. Since the image light is scattered by the light action and then scattered, the light does not scatter until the light incident through the polarizing plate passes through the polarizing plate and becomes the image light again, and therefore the quality is good. Images can be displayed.

【0100】また、上記液晶セルが、例えば、裏面側基
板の内面に画素電極と能動素子を配設し、表面側基板の
内面に対向電極を設けたアクティブマトリックス型セル
である場合、前記画素電極に光反射膜を兼ねさせれば、
液晶セルの構造を簡素化するとともにその製造を容易に
することができる。
In the case where the liquid crystal cell is, for example, an active matrix type cell in which a pixel electrode and an active element are arranged on the inner surface of the back surface side substrate and a counter electrode is provided on the inner surface of the front surface side substrate, the pixel electrode If you double as a light reflection film,
It is possible to simplify the structure of the liquid crystal cell and facilitate its manufacture.

【0101】さらにこの場合、前記能動素子を保護絶縁
膜で覆い、前記画素電極を、その一部を前記能動素子に
重ねて設けて、前記保護絶縁膜に形成したコンタクト孔
において前記能動素子に接続すれば、光反射膜を兼ねる
画素電極の面積を大きくして液晶表示装置の開口率を上
げ、より表示を明るくすることができる。
Further, in this case, the active element is covered with a protective insulating film, and the pixel electrode is partially overlapped with the active element and is connected to the active element through a contact hole formed in the protective insulating film. By doing so, it is possible to increase the area of the pixel electrode that also serves as the light reflection film, increase the aperture ratio of the liquid crystal display device, and make the display brighter.

【0102】また、液晶セルが裏面側基板の内面に画素
電極と能動素子を配設したアクティブマトリックス型セ
ルの場合、前記画素電極を透明電極とし、この画素電極
の裏面側に透明な絶縁膜を介して光反射膜を設けてもよ
いが、その場合、前記光反射膜にキャパシタ電極を兼ね
させ、この光反射膜と画素電極およびその間の絶縁膜と
によって非選択期間における画素の保持電圧を補償する
補償容量を構成すれば、液晶セルの構造を簡素化すると
ともにその製造を容易にすることができる。
When the liquid crystal cell is an active matrix type cell in which the pixel electrode and the active element are arranged on the inner surface of the back surface side substrate, the pixel electrode is a transparent electrode and a transparent insulating film is formed on the back surface side of the pixel electrode. Although a light reflection film may be provided via the light reflection film, in this case, the light reflection film also serves as a capacitor electrode, and the holding voltage of the pixel in the non-selected period is compensated by this light reflection film, the pixel electrode, and the insulating film between them. If the compensating capacitor is formed, the structure of the liquid crystal cell can be simplified and the manufacturing thereof can be facilitated.

【0103】さらに、上記液晶セルが、例えば、表面側
基板の内面に画素電極と能動素子を配設し、裏面側基板
の内面に対向電極を設けたアクティブマトリックス型セ
ルである場合、前記対向電極に光反射膜を兼ねさせれ
ば、液晶セルの構造を簡素化するとともにその製造を容
易にすることができる。
Further, when the liquid crystal cell is, for example, an active matrix type cell in which a pixel electrode and an active element are arranged on the inner surface of the front surface side substrate and a counter electrode is provided on the inner surface of the rear surface side substrate, the counter electrode If it also serves as the light reflecting film, the structure of the liquid crystal cell can be simplified and the manufacturing thereof can be facilitated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す液晶表示装置の一
部分の断面図。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a liquid crystal display device showing a first embodiment of the present invention.

【図2】偏光板の光散乱面の拡大断面図。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a light scattering surface of a polarizing plate.

【図3】液晶セルの液晶分子配向方向と、位相差板の遅
相軸と、偏光板の透過軸とを示す平面図。
FIG. 3 is a plan view showing a liquid crystal molecule alignment direction of a liquid crystal cell, a slow axis of a retardation plate, and a transmission axis of a polarizing plate.

【図4】印加電圧に対する出射光の色変化を示すCIE
色度図。
FIG. 4 is a CIE showing a color change of emitted light with respect to an applied voltage.
Chromaticity diagram.

【図5】本発明の第2の実施例を示す液晶表示装置の一
部分の断面図。
FIG. 5 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device showing a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施例を示す液晶表示装置の一
部分の断面図。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a liquid crystal display device showing a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…液晶セル 11…裏面側基板 12…表面側基板 M…光反射膜 13…画素電極 14…TFT(能動素子) 15…ゲート絶縁膜 21…保護絶縁膜 21a…コンタクト孔 22…キャパシタ電極 Cs …補償容量 23…配向膜 24…対向電極 25…配向膜 30…偏光板 31…透明膜 A…光散乱面 40…位相差板 10 ... Liquid crystal cell 11 ... Back side substrate 12 ... Front side substrate M ... Light reflection film 13 ... Pixel electrode 14 ... TFT (Active element) 15 ... Gate insulating film 21 ... Protective insulating film 21a ... Contact hole 22 ... Capacitor electrode Cs ... Compensation capacity 23 ... Alignment film 24 ... Counter electrode 25 ... Alignment film 30 ... Polarizing plate 31 ... Transparent film A ... Light scattering surface 40 ... Retardation plate

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】反射型の液晶表示装置であって、表裏一対
の基板間に液晶を挟持させた液晶セルと、この液晶セル
の表面側に配置された偏光板とからなり、かつ、前記液
晶セルの裏面側基板の内面に光反射膜が設けられ、前記
偏光板の一面が光散乱面となっていることを特徴とする
液晶表示装置。
1. A reflective liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of front and back substrates, and a polarizing plate disposed on the front surface side of the liquid crystal cell. A liquid crystal display device, wherein a light reflecting film is provided on the inner surface of the back side substrate of the cell, and one surface of the polarizing plate is a light scattering surface.
【請求項2】光反射膜の反射面は鏡面であることを特徴
とする請求項1に記載の液晶表示装置。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflecting surface of the light reflecting film is a mirror surface.
【請求項3】偏光板の表面が光散乱面であることを特徴
とする請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置。
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the surface of the polarizing plate is a light scattering surface.
【請求項4】偏光板の光散乱面は、偏光板面に微小な凹
凸をもつ透明膜を形成して構成されていることを特徴と
する請求項1に記載の液晶表示装置。
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light-scattering surface of the polarizing plate is formed by forming a transparent film having minute irregularities on the polarizing plate surface.
【請求項5】液晶セルは、裏面側基板の内面に複数の画
素電極とこれら各画素電極にそれぞれ対応する複数の能
動素子を配設し、表面側基板の内面に前記各画素電極と
対向する対向電極を設けたアクティブマトリックス型セ
ルであり、前記画素電極が光反射膜を兼ねていることを
特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
5. A liquid crystal cell is provided with a plurality of pixel electrodes and a plurality of active elements corresponding to the respective pixel electrodes on the inner surface of a back surface side substrate, and faces the respective pixel electrodes on the inner surface of the front surface side substrate. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is an active matrix type cell provided with a counter electrode, and the pixel electrode also serves as a light reflecting film.
【請求項6】能動素子は保護絶縁膜で覆われており、画
素電極はその一部を前記能動素子に重ねて設けられて、
前記保護絶縁膜に形成したコンタクト孔において前記能
動素子に接続されていることを特徴とする請求項5に記
載の液晶表示装置。
6. The active element is covered with a protective insulating film, and the pixel electrode is partially overlapped with the active element.
The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the liquid crystal display device is connected to the active element through a contact hole formed in the protective insulating film.
【請求項7】液晶セルは、裏面側基板の内面に複数の画
素電極とこれら各画素電極にそれぞれ対応する複数の能
動素子を配設し、表面側基板の内面に前記各画素電極と
対向する対向電極を設けたアクティブマトリックス型セ
ルであり、前記画素電極は透明電極であって、この画素
電極の裏面側に、透明な絶縁膜を介して光反射膜が設け
られていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示
装置。
7. A liquid crystal cell is provided with a plurality of pixel electrodes and a plurality of active elements corresponding to the respective pixel electrodes on the inner surface of a back surface side substrate, and faces the respective pixel electrodes on the inner surface of a front surface side substrate. An active matrix type cell provided with a counter electrode, wherein the pixel electrode is a transparent electrode, and a light reflection film is provided on the back surface side of the pixel electrode via a transparent insulating film. The liquid crystal display device according to claim 1.
【請求項8】光反射膜はキャパシタ電極を兼ねており、
この光反射膜と画素電極およびその間の絶縁膜とによっ
て非選択期間における画素の保持電圧を補償する補償容
量が構成されていることを特徴とする請求項7に記載の
液晶表示装置。
8. The light reflecting film also serves as a capacitor electrode,
The liquid crystal display device according to claim 7, wherein the light reflection film, the pixel electrode, and the insulating film between them constitute a compensation capacitor for compensating the holding voltage of the pixel in the non-selection period.
【請求項9】液晶セルは、表面側基板の内面に複数の画
素電極とこれら各画素電極にそれぞれ対応する複数の能
動素子を配設し、裏面側基板の内面に前記各画素電極と
対向する対向電極を設けたアクティブマトリックス型セ
ルであり、前記対向電極が光反射膜を兼ねていることを
特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
9. A liquid crystal cell is provided with a plurality of pixel electrodes and a plurality of active elements corresponding to the respective pixel electrodes on the inner surface of a front surface side substrate, and faces the respective pixel electrodes on the inner surface of a back surface side substrate. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is an active matrix type cell provided with a counter electrode, and the counter electrode also serves as a light reflection film.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE43694E1 (en) 2000-04-28 2012-10-02 Sharp Kabushiki Kaisha Stamping tool, casting mold and methods for structuring a surface of a work piece
US8405804B2 (en) 2007-08-09 2013-03-26 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display unit

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