JPH1138410A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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Publication number
JPH1138410A
JPH1138410A JP9194620A JP19462097A JPH1138410A JP H1138410 A JPH1138410 A JP H1138410A JP 9194620 A JP9194620 A JP 9194620A JP 19462097 A JP19462097 A JP 19462097A JP H1138410 A JPH1138410 A JP H1138410A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
display device
display panel
light
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9194620A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroko Maruyama
裕子 丸山
Yozo Narutaki
陽三 鳴▲瀧▼
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1138410A publication Critical patent/JPH1138410A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To keep excellent display quality under various environments from a bright place to a dark place and to reduce power consumption. SOLUTION: A backlight unit 11 provided with a diffusion plate 5, a light guide plate 4, a white reflection plate 3 and an edge light system cold cathode tube 1 is arranged on a back surface side of a guest host liquid crystal display panel 10. It is used as a transmission type liquid crystal display device by turning the edge light system cold cathode tube 1 on in the dark place. It is used as a reflection type liquid crystal display device by reflecting peripheral light with the white reflection plate 3 without turning the edge light system cold cathode tube 1 on in the bright place.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば携帯型情報
端末機器や液晶モニター付きビデオカメラ、またはノー
トブック型パーソナルコンピュータ等のような携帯型O
A(OfficeAutomation)機器等に好適
に用いられ、周囲の環境に応じて透過型または反射型と
して切り替えて用いることができる液晶表示装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a portable information terminal device, a video camera with an LCD monitor, and a portable O such as a notebook personal computer.
The present invention relates to a liquid crystal display device which is suitably used for an A (Office Automation) device or the like and can be switched between a transmissive type and a reflective type according to the surrounding environment.

【0002】[0002]

【従来の技術】上述の液晶表示装置は、一対の基板の間
に液晶が挟持された液晶表示パネルを有する。この液晶
表示パネルは非発光型であり、自ら発光するものではな
いため、表示装置として用いるには何らかの照明手段が
必要である。この照明手段によって、従来の液晶表示装
置は以下のような透過型、反射型および半透過反射型の
3種類のものに分けられる。
2. Description of the Related Art The above-mentioned liquid crystal display device has a liquid crystal display panel in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates. Since this liquid crystal display panel is a non-light emitting type and does not emit light by itself, some kind of lighting means is required for use as a display device. According to this illumination means, the conventional liquid crystal display device is divided into the following three types: a transmissive type, a reflective type and a transflective type.

【0003】透過型の液晶表示装置においては、バック
ライトと称される照明装置を液晶表示パネルの背面側
(観察者から遠い方)に配置し、このバックライトから
液晶表示パネルに光を照射する。この透過型の液晶表示
装置は、暗い場所でも使用することができ、表示画面の
明暗を照明装置の強弱にて調整することができるという
利点を有する。その反面、バックライトの消費電力が大
きくなるため、液晶表示装置の低消費電力化を実現する
のが困難である。
In a transmissive liquid crystal display device, an illuminating device called a backlight is arranged on the back side (far away from an observer) of the liquid crystal display panel, and the backlight irradiates the liquid crystal display panel with light. . This transmissive liquid crystal display device has an advantage that it can be used even in a dark place and the brightness of the display screen can be adjusted by the strength of the lighting device. On the other hand, since the power consumption of the backlight increases, it is difficult to reduce the power consumption of the liquid crystal display device.

【0004】また、反射型の液晶表示装置においては、
液晶表示パネルの背面側に反射板を配置し、液晶表示装
置に照射される太陽光線や室内照明等の周囲光をこの反
射板により反射させる。この反射型の液晶表示装置は、
周囲光を照明手段とすることができるので、消費電力が
低い液晶表示装置を実現することが可能であり、戸外で
も使用可能である。しかし、液晶表示装置を用いる環境
によって照明手段の明暗が大きく左右されるので、暗い
場所では表示画面が暗く、見辛くなる。
In a reflection type liquid crystal display device,
A reflector is disposed on the back side of the liquid crystal display panel, and ambient light such as sunlight or indoor lighting applied to the liquid crystal display is reflected by the reflector. This reflective liquid crystal display device
Since ambient light can be used as the lighting means, a liquid crystal display device with low power consumption can be realized and can be used outdoors. However, the brightness of the illuminating means is greatly affected by the environment in which the liquid crystal display device is used, so that the display screen is dark and difficult to see in a dark place.

【0005】また、半透過反射型の液晶表示装置におい
ては、液晶表示パネルとその背面側の照明装置との間に
マジックミラーのような半透過反射板を配置する。
[0005] In a transflective liquid crystal display device, a transflective plate such as a magic mirror is disposed between the liquid crystal display panel and a lighting device on the rear side thereof.

【0006】図9に、従来の半透過反射型の液晶表示装
置の断面図を示す。この液晶表示装置は、スイッチング
用の非線形素子としてTFT(薄膜トランジスタ)等が
マトリクス状に形成されたアクティブマトリクス基板3
01と、対向基板302との間に、ツイストネマティッ
ク液晶303が挟持された液晶表示パネル310を有
し、その両側に偏光板304、304が設けられてい
る。液晶表示パネル310の背面側(図では下側)には
半透過反射板305が設けられ、さらにバックライト用
のプリズムシート306/拡散板307/導光板308
/白色反射板309が設けられている。導光板308の
側面(図では左側)には、保持具312に設置されたエ
ッジライト式冷陰極管311が配置されている。この半
透過反射型の液晶表示装置は、明るい環境下ではエッジ
ライト式冷陰極管311を点灯せず、半透過反射板30
5で周囲光を反射させることにより反射型として用い
る。また、暗い環境下ではエッジライト式冷陰極管31
1を点灯し、その光を半透過反射板を透過させることに
より透過型として用いる。
FIG. 9 is a sectional view of a conventional transflective liquid crystal display device. This liquid crystal display device has an active matrix substrate 3 on which TFTs (thin film transistors) and the like are formed in a matrix as switching non-linear elements.
A liquid crystal display panel 310 in which a twisted nematic liquid crystal 303 is sandwiched between a liquid crystal display panel 310 and a counter substrate 302, and polarizing plates 304, 304 are provided on both sides thereof. A transflective plate 305 is provided on the back side (lower side in the figure) of the liquid crystal display panel 310, and further a prism sheet 306 / diffusion plate 307 / light guide plate 308 for backlight.
/ White reflector 309 is provided. On the side surface (left side in the figure) of the light guide plate 308, an edge-light type cold cathode tube 311 installed on the holder 312 is arranged. This transflective liquid crystal display device does not turn on the edge-light type cold cathode fluorescent lamp 311 in a bright environment, and the transflective plate 30
5 is used as a reflection type by reflecting ambient light. In a dark environment, the edge-light type cold cathode fluorescent lamp 31 may be used.
1 is turned on, and the light is transmitted through a semi-transmissive reflection plate to be used as a transmission type.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の液晶表
示装置のうち、透過型のものは暗い場所でも使用可能で
表示画面の明暗を調整することができるものの、消費電
力が大きくなるという問題がある。
Among the above-mentioned conventional liquid crystal display devices, the transmissive type can be used even in a dark place and can adjust the brightness of the display screen, but has the problem of increasing power consumption. is there.

【0008】また、反射型のものは戸外でも使用でき、
照明手段の消費電力を低くできるものの、暗い場所では
使用することができないという問題がある。
[0008] The reflection type can be used outdoors,
Although the power consumption of the lighting means can be reduced, there is a problem that it cannot be used in a dark place.

【0009】さらに、半透過反射型のものは、その特性
が、上記半透過反射板に用いられる材料の透過率と反射
率とに大きく影響されるという問題がある。一般に、半
透過反射板において、光の散乱等のロスを差し引けば、
透過率と反射率との関係はほぼトレードオフの関係とな
る。従って、透過率が高く、反射率が低い半透過反射板
を用いた場合には、照明装置を必要とする透過型を主体
とした液晶表示装置となり、消費電力が大きくなる。ま
た、透過率が低く、反射率が高い半透過反射板を用いた
場合には、明るい環境下で使用可能な反射型を主体とし
た液晶表示装置となり、暗い場所では表示が見辛くな
る。
Furthermore, the transflective type has a problem that its characteristics are greatly affected by the transmittance and the reflectance of the material used for the transflective plate. In general, in a semi-transmissive reflection plate, if a loss such as light scattering is subtracted,
The relationship between the transmittance and the reflectance is almost a trade-off relationship. Therefore, when a transflective plate having a high transmittance and a low reflectance is used, a transmissive liquid crystal display device that requires an illumination device is mainly used, and power consumption is increased. In addition, when a transflective plate having a low transmittance and a high reflectance is used, the liquid crystal display device is mainly of a reflection type that can be used in a bright environment, and the display is difficult to see in a dark place.

【0010】本発明はこのような従来技術の課題を解決
するためになされたものであり、明るい場所から暗い場
所まで多様な環境の下で良好な表示品位を保つことがで
き、しかも低消費電力化を図ることができる液晶表示装
置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and can maintain good display quality under various environments from a bright place to a dark place, and has low power consumption. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device capable of achieving a high degree of performance.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、一対の基板の間に液晶が挟持されている液晶表示パ
ネルの背面側にバックライトユニットを有し、該バック
ライトユニットが拡散板、導光板および反射板を該液晶
表示パネル側からこの順に備えていると共に光源を備え
ており、該バックライトユニットの光源からの光を該導
光板により導光させ、かつ、該拡散板により該液晶表示
パネルに背面側から入射させることにより透過型として
使用し、該液晶表示パネルの前面側から入射してきた光
を該バックライトユニットの反射板で反射させて該液晶
表示パネル側に戻すことにより反射型としても使用する
構成となっており、そのことにより上記目的が達成され
る。
The liquid crystal display device of the present invention has a backlight unit on the back side of a liquid crystal display panel in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates, and the backlight unit is a diffusion plate. A light guide plate and a reflection plate in this order from the liquid crystal display panel side, and a light source.The light from the light source of the backlight unit is guided by the light guide plate, and the light is diffused by the diffusion plate. It is used as a transmission type by being incident on the liquid crystal display panel from the back side, and light incident from the front side of the liquid crystal display panel is reflected by the reflector of the backlight unit and returned to the liquid crystal display panel side. It is configured to be used also as a reflection type, thereby achieving the above object.

【0012】前記液晶が、ホモジニアス配向したネマテ
ィック液晶中に2色性色素を混入したゲストホスト液
晶、コレステリック液晶中に2色性色素を混入したゲス
トホスト液晶、またはツイストネマティック液晶中に2
色性色素を混入したゲストホスト液晶からなっていても
よい。
[0012] The liquid crystal may be a guest-host liquid crystal in which a dichroic dye is mixed in a homogeneously aligned nematic liquid crystal, a guest-host liquid crystal in which a dichroic dye is mixed in a cholesteric liquid crystal, or a twisted nematic liquid crystal.
It may be made of a guest-host liquid crystal mixed with a coloring dye.

【0013】前記一対の基板のうちの一方の基板に、互
いに交差して設けられた複数の走査配線および複数の信
号配線と、各走査配線および各信号配線の交差部近傍に
設けられたスイッチング用の非線形素子と、該非線形素
子に接続された画素電極とを有する構成としてもよい。
A plurality of scanning wirings and a plurality of signal wirings are provided on one of the pair of substrates so as to intersect with each other, and a switching wiring provided near an intersection of each scanning wiring and each of the signal wirings is provided. And a pixel electrode connected to the nonlinear element.

【0014】以下に、本発明の作用について説明する。The operation of the present invention will be described below.

【0015】本発明にあっては、バックライトユニット
の光源からの光を導光板により導光すると共に拡散板に
より拡散させて液晶表示パネルに背面側から入射させる
ことにより透過型として使用することが可能である。ま
た、液晶表示パネルの前面側から入射してきた光をバッ
クライトユニットの反射板で反射させて液晶表示パネル
側に戻すことにより反射型としても使用することが可能
である。よって、周囲が充分に明るい場合にはバックラ
イトユニットの光源を点灯させずに反射型の液晶表示装
置とし、周囲が暗い場合にはバックライトユニットの光
源を点灯させて透過型の液晶表示装置として切り替える
ことができる。
In the present invention, the light from the light source of the backlight unit is guided by the light guide plate, diffused by the diffusion plate, and incident on the liquid crystal display panel from the back side, so that it can be used as a transmission type. It is possible. Further, the light incident from the front side of the liquid crystal display panel is reflected by the reflector of the backlight unit and returned to the liquid crystal display panel side, so that it can be used as a reflection type. Therefore, when the surroundings are sufficiently bright, the light source of the backlight unit is not turned on and the reflection type liquid crystal display device is used. When the surroundings are dark, the light source of the backlight unit is turned on and the transmission type liquid crystal display device is used. Can switch.

【0016】液晶としては、ホモジニアス配向したネマ
ティック液晶中に2色性色素を混入したゲストホスト液
晶、コレステリック液晶中に2色性色素を混入したゲス
トホスト液晶、またはツイストネマティック液晶中に2
色性色素を混入したゲストホスト液晶等を用いることが
できる。特に、ツイストネマティック液晶中に2色性色
素を混入したものを用いれば、偏光板が不要となるので
さらに明るい表示が得られ、また、階調表示も可能とな
る。
The liquid crystal may be a guest-host liquid crystal in which a dichroic dye is mixed in a homogeneously aligned nematic liquid crystal, a guest-host liquid crystal in which a dichroic dye is mixed in a cholesteric liquid crystal, or a twisted nematic liquid crystal.
Guest host liquid crystal or the like mixed with a coloring dye can be used. In particular, when a twisted nematic liquid crystal mixed with a dichroic dye is used, a polarizing plate is not required, so that a brighter display can be obtained and a gradation display can be performed.

【0017】液晶表示パネルを構成する一方の基板に、
互いに交差する複数の走査配線および複数の信号配線を
設けると共に、両配線の交差部近傍にTFT等のスイッ
チング用非線形素子を設け、その非線形素子と画素電極
とを接続させたアクティブマトリクス型の構成とすれ
ば、TFT等によりゲストホスト液晶をアクティブ駆動
することが可能となり、カラーフィルタと組み合わせる
ことにより多色表示が可能となる。
On one substrate constituting the liquid crystal display panel,
An active matrix type configuration in which a plurality of scanning wirings and a plurality of signal wirings intersecting with each other are provided, and a switching non-linear element such as a TFT is provided near an intersection of the two wirings, and the non-linear element is connected to a pixel electrode. This makes it possible to actively drive the guest-host liquid crystal by using a TFT or the like, and it becomes possible to perform multicolor display by combining with a color filter.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1は本実施形態の液晶表示装置の概略構
造を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic structure of the liquid crystal display device of the present embodiment.

【0020】この液晶表示装置は、スイッチング用の非
線形素子としてTFT等がマトリクス状に形成されたア
クティブマトリクス基板7と対向基板8との間にゲスト
ホスト液晶10が挟持された液晶表示パネル6を有す
る。液晶表示パネル6の背面側(図では下側)には、拡
散板5、導光板4、白色反射板3およびエッジライト式
冷陰極管1を有するバックライトユニット11が設けら
れている。光源であるエッジライト式冷陰極管1は導光
板4の側面(図では左側)に配置され、拡散板5、導光
板4、白色反射板3およびエッジライト式冷陰極管1は
保持具2に設置されている。
This liquid crystal display device has a liquid crystal display panel 6 in which a guest-host liquid crystal 10 is sandwiched between an active matrix substrate 7 on which TFTs and the like are formed in a matrix as switching nonlinear elements and a counter substrate 8. . On the back side (lower side in the figure) of the liquid crystal display panel 6, a backlight unit 11 having a diffusion plate 5, a light guide plate 4, a white reflector 3, and an edge light type cold cathode tube 1 is provided. The edge light type cold cathode tube 1 as a light source is disposed on the side surface (left side in the figure) of the light guide plate 4, and the diffusion plate 5, the light guide plate 4, the white reflector 3 and the edge light type cold cathode tube 1 are attached to the holder 2. is set up.

【0021】図2は、上記液晶表示パネル6の構造を示
す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the liquid crystal display panel 6.

【0022】この液晶表示パネル6は、TFT等がマト
リクス状に設けられたアクティブマトリクス基板7およ
び対向基板8の上に各々配向膜9a、9bが設けられて
ラビング処理されており、両基板は5μmのシリカスペ
ーサーを介して対向配設されている。このときのラビン
グ方向は、上下の基板間で液晶分子が約45゜程度、ま
たは約240゜程度、ねじれた配向となるように設定さ
れており、本実施形態では240゜ねじれた配向とし
た。両基板の間には、ツイストネマティック液晶に2色
性色素を混入したゲストホスト液晶10が挟持されてい
る。本実施形態では、正の誘電異方性を有し、屈折率異
方性が0.1であるネマティック液晶にアゾ系およびア
ントラキノン系の黒色の2色性色素を数wt%混入し、
セル厚dと液晶のらせんピッチpとの比d/pが0.5
5となるように調整した。このゲストホスト液晶10に
おいては、図2に示すように、液晶分子のねじれに沿っ
て2色色素が配向するため、電圧が印加されないときに
は透明となる。
The liquid crystal display panel 6 is provided with alignment films 9a and 9b on an active matrix substrate 7 and a counter substrate 8 on which TFTs and the like are provided in a matrix, and is subjected to a rubbing treatment. Are disposed opposite each other via a silica spacer. The rubbing direction at this time is set so that the liquid crystal molecules are twisted by about 45 ° or about 240 ° between the upper and lower substrates. In this embodiment, the rubbing direction is 240 °. A guest-host liquid crystal 10 in which a dichroic dye is mixed in a twisted nematic liquid crystal is sandwiched between the two substrates. In the present embodiment, a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy and a refractive index anisotropy of 0.1 is mixed with an azo-based and anthraquinone-based black dichroic dye by several wt%,
The ratio d / p between the cell thickness d and the helical pitch p of the liquid crystal is 0.5
It was adjusted to be 5. In the guest-host liquid crystal 10, as shown in FIG. 2, the two-color dye is oriented along the twist of the liquid crystal molecules, and thus becomes transparent when no voltage is applied.

【0023】図3は上記アクティブマトリクス基板7の
平面図であり、図4は図3のA−A’線断面図である。
FIG. 3 is a plan view of the active matrix substrate 7, and FIG. 4 is a sectional view taken along line AA 'of FIG.

【0024】アクティブマトリクス基板7は、図3に示
すように、ガラス基板101上にTa、Mo、Al、C
r等の金属の単層または多層からなる走査配線(ゲート
配線)102が設けられている。このゲート配線102
に交差するように、ITO(Indium Tin O
xide)層108aと、TiまたはTa等の金属層1
10とからなる信号配線(ソース配線)が設けられてい
る。各ゲート配線と各ソース配線との交差部近傍には、
TFTと画素電極108とが設けられている。
As shown in FIG. 3, the active matrix substrate 7 is made of Ta, Mo, Al, C
A scanning wiring (gate wiring) 102 made of a single layer or a multilayer of a metal such as r is provided. This gate wiring 102
So as to intersect with ITO (Indium Tin O
xide) layer 108a and metal layer 1 such as Ti or Ta
10 are provided. Near the intersection of each gate line and each source line,
A TFT and a pixel electrode 108 are provided.

【0025】TFTは、図4に示すように、ガラス基板
101上にゲート配線102から分岐されたゲート電極
102aが設けられ、その表面を覆うようにゲート電極
102aを陽極酸化した第1のゲート絶縁膜103が設
けられ、さらにその上に窒化シリコン(SiNX)から
なる第2のゲート絶縁膜104が設けられている。第2
のゲート絶縁膜104上でゲート電極102aと一部重
畳するように真性アモルファスシリコン(a−Si
(i))からなる半導体層105が形成され、その半導
体層105の中央部上にはSiNXからなるエッチング
ストッパー層106が設けられている。なお、このエッ
チングストッパー層106は形成を省略することもでき
る。半導体層105上でエッチングストッパー層106
の両側を挟み、エッチングストッパー層106上で2つ
に分断されて、n+型アモルファスシリコン(a−Si
(n+))からなるコンタクト層107a、107bが
設けられている。コンタクト層107a上には上述のI
TO層108aおよび金属層110からなるソース配線
が設けられ、コンタクト層107b上にはITO層10
8bおよび金属層109からなるドレイン配線が設けら
れている。ドレイン配線のITO層108bは画素電極
108のITO層に接続されている。その上に、TF
T、ドレイン配線、ソース配線および画素の開口部を覆
ってSiNXからなる保護膜111が設けられている。
As shown in FIG. 4, the TFT has a gate electrode 102a branched from a gate wiring 102 provided on a glass substrate 101, and a first gate insulating layer formed by anodizing the gate electrode 102a so as to cover the surface thereof. A film 103 is provided, on which a second gate insulating film 104 made of silicon nitride (SiN x ) is provided. Second
Of the intrinsic amorphous silicon (a-Si) so as to partially overlap the gate electrode 102a on the gate insulating film 104 of FIG.
The semiconductor layer 105 composed of (i)) is formed, the etching stopper layer 106 made of SiN X on the center of the semiconductor layer 105 is provided. Note that the formation of the etching stopper layer 106 can be omitted. Etching stopper layer 106 on semiconductor layer 105
Is divided into two on the etching stopper layer 106 with n + -type amorphous silicon (a-Si
Contact layers 107a and 107b made of (n + )) are provided. On the contact layer 107a, the above-described I
A source wiring composed of a TO layer 108a and a metal layer 110 is provided, and the ITO layer 10a is formed on the contact layer 107b.
8b and a drain wiring composed of the metal layer 109 are provided. The ITO layer 108b of the drain wiring is connected to the ITO layer of the pixel electrode 108. On top of that, TF
T, the drain wiring, a protective film 111 made of SiN X covering the opening of the source wiring and the pixel is provided.

【0026】図5は上記対向基板8のカラーフィルタパ
ターンを示す平面図であり、図6は図5のB−B’線断
面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a color filter pattern of the counter substrate 8, and FIG. 6 is a sectional view taken along line BB 'of FIG.

【0027】対向基板8は、図5に示すように、ガラス
基板203上にCr等の金属からなるブラックマトリク
ス層202が設けられている。このブラックマトリクス
202には、フォトリソグラフィ法により開口部(画素
部)201がパターン形成されている。その上に、ゼラ
チン等からなる有機膜を染色した赤、緑、青の各色のカ
ラーフィルタ層204が設けられている。各カラーフィ
ルタ204は、図6に示すように、ブラックマトリクス
202上で互いに離隔している。その上を覆ってアクリ
ルやウレタン樹脂からなるオーバーコート層(保護膜)
205が設けられている。なお、このオーバーコート層
205は形成を省略することもできる。その上に液晶を
駆動させるための透明電極膜(対向電極)206が設け
られている。
As shown in FIG. 5, the opposite substrate 8 is provided with a black matrix layer 202 made of a metal such as Cr on a glass substrate 203. An opening (pixel portion) 201 is formed in a pattern on the black matrix 202 by a photolithography method. A color filter layer 204 of each color of red, green, and blue obtained by dyeing an organic film made of gelatin or the like is provided thereon. Each color filter 204 is separated from each other on the black matrix 202 as shown in FIG. An overcoat layer (protective film) made of acrylic or urethane resin that covers it
205 is provided. Note that the formation of the overcoat layer 205 can be omitted. A transparent electrode film (counter electrode) 206 for driving the liquid crystal is provided thereon.

【0028】上記アクティブマトリクス基板7と対向基
板8とには、図2に示したように、配向膜9a、9bが
設けられ、画素電極108とブラックマトリクス202
の開口部201に設けられているカラーフィルタ層20
4とが対向するように対向配設されている。また、両基
板の間にはゲストホスト液晶10を挟持させるために5
μm程度のセル内スペーサーが散布され、両基板の貼り
合わせに用いられるシール材にもスペーサーが散布され
ている。両基板の間にはゲストホスト液晶10が注入さ
れて封止され、液晶表示パネル6の周囲にはTFT駆動
させるために必要なドライバ(図示せず)が設置されて
いる。
As shown in FIG. 2, the active matrix substrate 7 and the counter substrate 8 are provided with alignment films 9a and 9b, and the pixel electrodes 108 and the black matrix 202 are provided.
Color filter layer 20 provided in opening 201 of
4 are opposed to each other. In order to hold the guest-host liquid crystal 10 between the two substrates,
In-cell spacers of about μm are scattered, and the spacers are also scattered in a sealing material used for bonding both substrates. A guest host liquid crystal 10 is injected and sealed between the two substrates, and a driver (not shown) necessary for driving the TFT is provided around the liquid crystal display panel 6.

【0029】このように構成された本実施形態の液晶表
示装置において、暗い環境下では、図7に示すように、
バックライトユニットの光源であるエッジライト式冷陰
極管1を点灯させ、そこからの光を導光板4により導光
すると共に拡散板5で拡散させて画面全体に均一に偏ら
ないようにし、液晶表示パネル6の背面から入射させ
る。このとき、エッジライト式冷陰極管1から白色反射
板3に向かった光は、白色反射板3で反射され、導光板
4および拡散板5を介して液晶表示パネル6側に入射さ
れる。これにより、透過型の液晶表示装置としての表示
が得られる。また、戸外等、周囲光を利用できる明るい
環境下では、バックライトユニットの光源であるエッジ
ライト式冷陰極管1を点灯させず、液晶表示パネル6を
透過してきた周囲光を白色反射板3で反射させて、導光
板4および拡散板5により画面全体に均一に散乱させて
液晶表示パネル6に入射させる。これにより、反射型の
液晶表示装置としての表示が得られる。この液晶表示装
置によれば、従来の半透過反射型液晶表示装置のような
半透過反射板や偏光板が不要であるので、さらに明るい
表示が得られる。
In the liquid crystal display device according to the present embodiment thus configured, in a dark environment, as shown in FIG.
The edge light type cold cathode tube 1, which is the light source of the backlight unit, is turned on, and the light from there is guided by the light guide plate 4 and diffused by the diffusion plate 5 so as not to be evenly distributed on the entire screen. The light enters from the back of the panel 6. At this time, light from the edge light type cold cathode tube 1 toward the white reflector 3 is reflected by the white reflector 3 and is incident on the liquid crystal display panel 6 side via the light guide plate 4 and the diffusion plate 5. Thereby, a display as a transmissive liquid crystal display device is obtained. In a bright environment where ambient light can be used, such as outdoors, the ambient light transmitted through the liquid crystal display panel 6 is reflected by the white reflector 3 without turning on the edge-lit cold-cathode tube 1 which is the light source of the backlight unit. The light is reflected, uniformly scattered by the light guide plate 4 and the diffusion plate 5 over the entire screen, and is incident on the liquid crystal display panel 6. Thereby, a display as a reflective liquid crystal display device is obtained. According to this liquid crystal display device, since a transflective reflector or a polarizing plate as in a conventional transflective liquid crystal display device is not required, a brighter display can be obtained.

【0030】なお、本実施形態においては、ツイストネ
マティック液晶に2色性色素を混入したゲストホスト液
晶を用いたが、上下の基板間で液晶分子のねじれ角が約
0゜であるホモジニアス配向したネマティック液晶に2
色性色素を混入させたハイルマイヤー型のゲストホスト
液晶、または垂直配向処理を施した一対の基板の間に2
色性色素を混入したコレステリック液晶を注入してネマ
ティック−コレステリックの相転移を利用したホワイト
テーラー型のゲストホスト液晶等を用いた液晶表示装置
についても本発明は適用可能である。但し、本実施形態
のようにツイストネマティック液晶に2色性色素を混入
したゲストホスト液晶を用いた場合、ハイルマイヤー型
のゲストホスト液晶を用いた場合のように偏光板を必要
せず、さらに明るい表示が得られる。また、ツイストネ
マティック液晶に2色性色素を混入したゲストホスト液
晶を用いた場合、ホワイトテーラー型を用いた場合のよ
うに電圧−透過率特性にヒステリシスが無いため、階調
表示も可能となる。
In the present embodiment, a guest-host liquid crystal in which a dichroic dye is mixed into a twisted nematic liquid crystal is used. However, a nematic liquid crystal in which a twist angle of liquid crystal molecules is about 0 ° between upper and lower substrates is homogeneously aligned. 2 on the liquid crystal
Heilmeier-type guest-host liquid crystal mixed with a chromatic dye, or 2 between a pair of substrates subjected to a vertical alignment process.
The present invention is also applicable to a liquid crystal display device using a white tailor type guest-host liquid crystal or the like utilizing a nematic-cholesteric phase transition by injecting a cholesteric liquid crystal mixed with a coloring dye. However, when a guest-host liquid crystal in which a dichroic dye is mixed into a twisted nematic liquid crystal is used as in the present embodiment, a polarizing plate is not required unlike the case where a Heilmeier-type guest-host liquid crystal is used. The display is obtained. Further, when a guest-host liquid crystal in which a dichroic dye is mixed into a twisted nematic liquid crystal is used, there is no hysteresis in the voltage-transmittance characteristic as in the case of using a white tailor type, so that gradation display is also possible.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、環境に応じて透過型または反射型として使用
することができ、明るい環境下でも暗い環境下でも良好
な表示を得ることができる。また、照明装置を用いずに
周囲光を利用する反射型としての使用を環境に応じて行
うことが可能となるため、低消費電力化を図ることがで
きる。また、従来の半透過反射型の液晶表示装置のよう
に半透過反射板の特性に左右されることなく、良好な表
示を得ることができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it can be used as a transmission type or a reflection type according to the environment, and a good display can be obtained even in a bright environment or a dark environment. Can be. In addition, since it is possible to use a reflection type using ambient light without using a lighting device according to the environment, power consumption can be reduced. Further, a good display can be obtained without being affected by the characteristics of the transflective plate unlike the conventional transflective liquid crystal display device.

【0032】本発明において、ツイストネマティック液
晶中に2色性色素を混入したゲストホスト液晶を用いる
ことにより、偏光板が不要となるので明るい表示が得ら
れ、また、階調表示が可能な液晶表示装置とすることが
できる。
In the present invention, the use of a guest-host liquid crystal in which a dichroic dye is mixed in a twisted nematic liquid crystal eliminates the need for a polarizing plate, so that a bright display can be obtained, and a liquid crystal display capable of gradation display. It can be a device.

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

【図1】本発明に係る液晶表示装置の概略構造を示す断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic structure of a liquid crystal display device according to the present invention.

【図2】実施形態の液晶表示装置における液晶表示パネ
ルの構造を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of a liquid crystal display panel in the liquid crystal display device of the embodiment.

【図3】実施形態の液晶表示装置におけるアクティブマ
トリクス基板の平面図である。
FIG. 3 is a plan view of an active matrix substrate in the liquid crystal display device of the embodiment.

【図4】図3のA−A’線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 3;

【図5】実施形態の液晶表示装置における対向基板のカ
ラーフィルタパターンを示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a color filter pattern of a counter substrate in the liquid crystal display device of the embodiment.

【図6】図5のB−B’線断面図である。6 is a sectional view taken along line B-B 'of FIG.

【図7】実施形態の液晶表示装置を透過型として使用す
る場合について説明するための断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view for describing a case where the liquid crystal display device of the embodiment is used as a transmission type.

【図8】実施形態の液晶表示装置を反射型として使用す
る場合について説明するための断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view for describing a case where the liquid crystal display device of the embodiment is used as a reflection type.

【図9】従来の半透過反射型液晶表示装置の概略構造を
示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a conventional transflective liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エッジライト式冷陰極管 2 保持具 3 白色反射板 4 導光板 5 拡散板 6 液晶表示パネル 7 アクティブマトリクス基板 8 対向基板 9a、9b配向膜 10 ゲストホスト液晶 101 ガラス基板 102 ゲート配線 102a ゲート電極 103 第1のゲート絶縁膜 104 第2のゲート絶縁膜 105 a−Si(i)半導体層 106 エッチングストッパー層 107a、107b コンタクト層 108a、108b ITO層 108 画素電極 109、110 金属層 111保護膜 201 ブラックマトリクス開口部 202 ブラックマトリクス層 203 ガラス基板 204 カラーフィルタ層 205 オーバーコート層 206 透明電極膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Edge light type cold cathode tube 2 Holder 3 White reflector 4 Light guide plate 5 Diffusion plate 6 Liquid crystal display panel 7 Active matrix substrate 8 Opposite substrate 9a, 9b alignment film 10 Guest host liquid crystal 101 Glass substrate 102 Gate wiring 102a Gate electrode 103 First gate insulating film 104 Second gate insulating film 105 a-Si (i) semiconductor layer 106 Etching stopper layer 107 a, 107 b Contact layer 108 a, 108 b ITO layer 108 Pixel electrode 109, 110 Metal layer 111 Protective film 201 Black matrix Opening 202 Black matrix layer 203 Glass substrate 204 Color filter layer 205 Overcoat layer 206 Transparent electrode film

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の基板の間に液晶が挟持されている
液晶表示パネルの背面側にバックライトユニットを有
し、該バックライトユニットが拡散板、導光板および反
射板を該液晶表示パネル側からこの順に備えていると共
に光源を備えており、該バックライトユニットの光源か
らの光を、該導光板により導光すると共に該拡散板によ
り拡散させて該液晶表示パネルに背面側から入射させる
ことにより透過型として使用し、該液晶表示パネルの前
面側から入射してきた光を該バックライトユニットの反
射板で反射させて該液晶表示パネル側に戻すことにより
反射型としても使用する構成となっている液晶表示装
置。
1. A backlight unit is provided on the back side of a liquid crystal display panel in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates. The backlight unit includes a diffusion plate, a light guide plate, and a reflection plate on the liquid crystal display panel side. And a light source. The light from the light source of the backlight unit is guided by the light guide plate and diffused by the diffusion plate to be incident on the liquid crystal display panel from the back side. Is used as a transmission type, and light incident from the front side of the liquid crystal display panel is reflected by a reflector of the backlight unit and returned to the liquid crystal display panel side to be used as a reflection type. Liquid crystal display device.
【請求項2】 前記液晶が、ホモジニアス配向したネマ
ティック液晶中に2色性色素を混入したゲストホスト液
晶、コレステリック液晶中に2色性色素を混入したゲス
トホスト液晶、またはツイストネマティック液晶中に2
色性色素を混入したゲストホスト液晶からなる請求項1
に記載の液晶表示装置。
2. The liquid crystal according to claim 1, wherein the liquid crystal is a guest-host liquid crystal in which a dichroic dye is mixed in a homogeneously aligned nematic liquid crystal, a guest-host liquid crystal in which a dichroic dye is mixed in a cholesteric liquid crystal, or a twisted nematic liquid crystal.
2. A guest-host liquid crystal mixed with a coloring dye.
3. The liquid crystal display device according to 1.
【請求項3】 前記一対の基板のうちの一方の基板に、
互いに交差して設けられた複数の走査配線および複数の
信号配線と、各走査配線および各信号配線の交差部近傍
に設けられたスイッチング用の非線形素子と、該非線形
素子に接続された画素電極とを有する請求項1または2
に記載の液晶表示装置。
3. One of the pair of substrates includes:
A plurality of scanning wirings and a plurality of signal wirings provided so as to intersect with each other; a switching nonlinear element provided near an intersection of each scanning wiring and each signal wiring; and a pixel electrode connected to the nonlinear element. 3. The method according to claim 1, wherein
3. The liquid crystal display device according to 1.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6854857B2 (en) 2002-06-11 2005-02-15 Fujitsu Limited Electronic apparatus, liquid crystal display device and light guide plate
US6885360B2 (en) 2001-10-05 2005-04-26 Fujitsu Limited Liquid crystal display device for use in electronic apparatus
JP2010224148A (en) * 2009-03-23 2010-10-07 Casio Computer Co Ltd Liquid crystal display device
KR101477425B1 (en) * 2013-10-24 2014-12-30 희성전자 주식회사 Back light unit

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