KR100314392B1 - Liquid crystal display device - Google Patents

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KR100314392B1
KR100314392B1 KR19990044460A KR19990044460A KR100314392B1 KR 100314392 B1 KR100314392 B1 KR 100314392B1 KR 19990044460 A KR19990044460 A KR 19990044460A KR 19990044460 A KR19990044460 A KR 19990044460A KR 100314392 B1 KR100314392 B1 KR 100314392B1
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KR
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liquid crystal
layer
display device
crystal display
light
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KR19990044460A
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KR20000029063A (en )
Inventor
나카무라다카시
히구치요시노리
히사타케유조
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니시무로 타이죠
가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

본 발명은, 편광판과, 코레스테릭액정으로 이루어진 선택반사층과의 사이에 입사광의 위상을 λ/4 지연시키는 위상차판과, 인가전압에 따라 입사광을 λ/2 어긋나게 하는 액정층이 배치되어 있다. The present invention, a liquid crystal layer to λ / 2 shifted are arranged an incident light according to the phase difference plate and the applied voltage to λ / 4 delay incident light with a phase between the selected reflection layer consisting of a polarizing plate and a collection cholesteric liquid crystal. 선택반사층의 편광판측에는 제1칼라필터층이 설치되고, 선택반사층의 배면측에는 밴드패스필터를 구성하는 제2칼라필터층이 설치되어 있다. A first color filter layer side of the polarizing plate of the selected reflection layer is provided, a second color filter layer constituting the back surface side of the band-pass filter of the selected reflection layer is provided. 또한, 제2칼라필터층의 배면측에는 배면광원이 설치되어 있다. Further, the rear side there is a back light source of the second color filter layer is provided. 반사형 액정표시장치로서 기능하는 경우, 편광판측으로부터 입사된 광이 선택반사층에 의해 전반사되어 제1칼라필터층을 2회 투과한다. When functioning as a reflective LCD, the light incident from the polarizing plate side is totally reflected by the selected reflection layer is transmitted through the first color filter layer twice. 투과형 액정표시장치로서 기능하는 경우, 배면광원으로부터의 광이 선택반사층을 투과하고, 제2 및 제1칼라필터층을 1회씩 투과하여 출력된다. When functioning as a transmission type liquid crystal display device, and is output to the light from the rear light source passes through the selected reflection layer, and the second and the first once transmitted through a color filter layer.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE} A liquid crystal display device {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 칼라필터층을 구비한 칼라 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 배면광원 및 외광(外光)을 반사하는 반사막을 구비하고, 반사형 및 투과형 칼라 액정표시장치로서 기능할 수 있도록 된 반투과형 칼라 액정표시장치에 관한 것이다. The present invention provides a semi-transmission type collar to function as a collar directed to a liquid crystal display device, in particular a back light source and external light having a reflection film for reflecting (外 光), and a reflection type and a transmission type color liquid crystal display device having a color filter layer It relates to a liquid crystal display device.

최근, 액정표시장치는 노트북형 퍼스널 컴퓨터의 디스플레이, 모니터, 카 내비게이션, 함수 탁상용 계산기, 중소형 TV등 다양한 분야에 응용되고 있다. Recently, a liquid crystal display device has been applied to various fields such as a display, monitor, a car navigation, a function desktop calculator, small and medium TV in the notebook personal computer. 그 중에서도 반사형 액정표시장치는 배면광원(백 라이트)이 불필요하기 때문에, 저소비전력이면서 박형 경량이라는 이점을 활용하는 모빌 PC등의 휴대기기용 디스플레이에 대한 응용이 검토되고 있다. In particular, reflective liquid crystal display device is not necessary because a back light source (back light), there is a review of applications for displays for portable equipment such as a mobile PC to take advantage of the low power consumption, yet thin and lightweight.

그러나, 종래의 반사형 액정표시장치는 종이와 마찬가지로 외광을 이용하여 표시하는 것이기 때문에, 이용하는 환경 자체가 어둡다면 표시화면도 어둡게 되어 이용할 수 없게 된다. However, the conventional reflection type liquid crystal display device is dark since it is also shown that by using the external light as in the paper, if the environment is dark, the display screen itself is used not available. 특히, 어두운 곳에서는 전혀 이용할 수 없게 된다. In particular, it is not available at all in the dark.

이러한 문제에 대해, 어두운 환경에서는 배면광원을 이용하는 투과형 액정표시장치로서 이용할 수 있도록 반사판을 반투과 반사판, 예컨대 하프미러로 하여 배면광원을 구비한 반투과형 액정표시장치가 개발되어 있다. For this problem, it is in a dark environment is a semi-transmission reflection plate to be used as a transmission type liquid crystal display device using the back light reflection plate, such as by a half mirror having a back surface light semi-transmissive liquid crystal display device development.

또한, 반사판에 각 화소에 대응하는 핀홀을 설치하면서 화소 마다 마이크로렌즈를 배치한 반투과형 액정표시장치가 검토되고 있다. Further, by the semi-transmissive liquid crystal display device it has been studied placing a microlens for each pixel by installing the pin hole corresponding to each pixel to the reflection plate. 이 액정표시소자에 의하면, 반사형의 액정표시장치로서 이용하는 경우, 통상의 반사형 액정표시장치와 비교하여 핀홀분 밖에 표시화면의 밝기가 저하되지 않는다. According to this liquid crystal display device, in the case of using a liquid crystal display device of the reflection type, as compared with the conventional reflection type liquid crystal display device it does not decrease the brightness of the display screen outside the pin holbun. 또한, 투과형의 액정표시장치로서 이용하는 경우, 배면광원을 출사한 광을 마이크로렌즈에 의해 집광하여 핀홀을 통과시키는 것에 의해 통상의 투과형 액정표시장치와 마찬가지의 표시화면의 밝기를 얻을 수 있게 된다. In addition, in the case of using a transmission type liquid crystal display device, and the light emitted from the rear light source condensed by the microlens is possible with a conventional transmission type liquid crystal display device by passing the pin holes can be obtained a brightness of the display screen of the same. 이에 의해, 상기한 투과형 액정표시장치의 밝기를 개선하고 있다. Thus, to improve the brightness of the above-described transmission type liquid crystal display device.

이와 같은 반투과형의 액정표시장치는 칼라필터층을 설치하는 것에 의해 칼라표시가 가능하게 된다. The semi-transmission type liquid crystal display device as is possible the color display by providing a color filter layer. 즉, 종래의 반투과형 칼라 액정표시장치는 편광판, 전면기판, 칼라필터층, 구동전극, 액정층, 배면기판, 반반사판(半反射板), 배면광원을 순서대로 적층하여 구성되어 있다. That is, a conventional semi-transmission type color liquid crystal display device is constructed by laminating a polarizing plate, a front substrate, a color filter layer, a drive electrode, the liquid crystal layer, a rear substrate, a semi-reflecting plate (半 反射 板), a back light source in order. 칼라필터층은 반사판의 전방, 즉 관찰자측에 설치되어 있다. A color filter layer is provided on the front side of the reflection plate, i.e., the observer side.

그 때문에, 액정표시장치가 반사형으로서 기능하는 경우, 전면기판측으로부터 입사한 외광은 칼라필터층, 액정층을 통과한 후, 반사판에서 반사되고, 다시 액정층 및 칼라필터층을 통해 외부로 출사된다. Therefore, if the liquid crystal display device functions as a reflective type, external light incident from the front substrate side is reflected by the reflection plate after passing through the color filter layer, the liquid crystal layer, and exits back through the liquid crystal layer and the color filter layer to the outside. 즉, 칼라필터층을 2회 투과하는 광로(光路)로 된다. That is, a color filter layer in the light path 2 (光 路) which passes through once. 따라서, 칼라필터층은 통상의 반사형 칼라 액정표시장치와 마찬가지로, 칼라필터층은 광이 2회 투과한 때에 원하는 착색을 얻는 것과 같은 분광특성의 것이 이용된다. Thus, the color filter layer as in the conventional reflection type color liquid crystal display device, a color filter layer is in the spectral properties, such as to obtain the desired coloration, when the light is transmitted twice is used.

반사형의 액정표시장치로서 기능하는 경우, 광원은 외광으로, 광강도를 자유롭게 제어하는 것이 불가능하다. When functioning as a liquid crystal display device of the reflective type, the light source is the external light, it is not possible to freely control the light intensity. 또한, 편광판등을 이용한 경우, 소자 전체의 투과율은 충분한 것으로는 되지 않기 때문에, 칼라필터층의 분광특성은 최대투과율을 1로 할 때, 최소투과율도 0.1 이상으로 하고 있다. In addition, in the case where a polarizing plate or the like, the transmittance of the entire element is sufficient that is because it is not, the spectral properties of the color filter layer has a, also at least 0.1 when the transmittance to a maximum transmittance to 1. 따라서, 이와 같은 칼라필터층 분광특성은 칼라필터층을 1회 투과한 것만으로는 충분한 착색이 얻어지지 않는등 엷은 색농도로 되도록 설계되어 있다. Therefore, this color filter spectral characteristics like is designed such that the light color concentration, such as just one color filter layer transmitting one is not obtained a sufficient coloring.

실제, 상기 칼라필터층은 광이 2회 투과한 때의 분광특성에서 조차 종래의 투과형의 액정표시장치에서 이용되고 있는 RGB 칼라필터층의 분광특성 보다도 엷은 설계로 되어 있다. In fact, the color filter layer is a thin design of all, even in the spectral characteristics is used in a liquid crystal display of a conventional transmission type spectral characteristics of the RGB color filter layer, which when the light is transmitted twice.

한편, 반투과형의 액정표시장치를 투과형으로서 이용하는 경우, 배면광원으로부터 출사한 광은 칼라필터층을 1회 밖에 투과하지 않는다. On the other hand, when the liquid crystal display device of transflective type using a transmission-type, the light emitted from the back light source does not pass through the color filter layer only once. 따라서, 투과형으로서 기능하는 경우의 표시의 분광특성은 칼라필터층을 1회 투과한 때의 분광특성, 즉 칼라필터층의 분광특성 그 자체로 되어, 상기한 바와 같은 칼라필터층을 이용한 경우에는 극히 엷은 색농도로 되어 버린다. Thus, the spectral properties of the display in a case that functions as a transmission type is the spectral characteristics when passing through the color filter once, that is, the spectral properties of the color filter layer is in itself, in the case where a color filter layer as described above has a very light color density It would have been to.

반대로, 반투과형의 액정표시장치에 있어서, 칼라필터층으로서 종래의 투과형 액정표시장치에 이용되고 있는 분광특성의 것을 이용하면, 반사형으로서 기능한 경우에 표시 밝기가 현저하게 부족되어 버린다. In contrast, in the liquid crystal display device of the transflective type, the use of the spectral features that are used in conventional transmission type liquid crystal display device as a color filter layer, resulting in the display brightness when a function as the reflection type is remarkably low.

이와 같이, 종래의 반투과형 칼라 액정표시장치에서는 반사형으로서 기능한 경우에 표시 밝기가 현저하게 어두워지게 되든가, 또는 투과형으로서 기능한 경우에 표시 색농도가 현저하게 엷게 되던가, 어느 하나의 광학특성 밖에 얻을 수 없었다. In this manner, the conventional transflective type color liquid crystal display device doedeunga be displayed brightness is remarkably darker when the function as a reflection type, or if a function as a transmission-type display color depth doedeonga remarkably thin in any one of the optical properties outside could not be obtained.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 반사형으로 기능한 경우 및, 투과형으로 기능한 경우도 충분한 밝기와 색농도의 표시가 가능한 반투과형 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다. An object of the present invention is in that the invention In view of the above points, when a function of a type, and, also providing a sufficient brightness and a semi-transmission type liquid crystal display device the display of the color density as possible if the functions of a transmissive type.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도, 1 is a cross-sectional view of an LCD according to an embodiment of the invention,

도 2는 상기 액정표시장치의 어레이기판을 확대하여 나타낸 단면도, Figure 2 is a cross-sectional view showing an enlarged view of the array substrate of the liquid crystal display device,

도 3은 상기 어레이기판을 개략적으로 나타낸 평면도, Figure 3 is a plan view showing the array substrate schematically,

도 4a는 상기 액정표시장치의 액정층에 전원으로서 제1전압을 인가한 상태를 모식적으로 나타낸 도면, Figure 4a is a view showing a state of applying a first voltage as the power source to the liquid crystal layer of the liquid crystal display device, and Fig.

도 4b는 상기 액정표시장치의 액정층에 전원으로서 제2전압을 인가한 상태를 모식적으로 나타낸 도면, Figure 4b is a view showing a state of applying a second voltage as a power source to the liquid crystal layer of the liquid crystal display device, and Fig.

도 5는 상기 액정표시장치에 있어서 선택반사층의 동작원리를 모식적으로 나타낸 도면, Figure 5 is a view of the operating principle of the reflective layer in the liquid crystal display device, and Fig.

도 6은 상기 액정표시장치에 있어서 칼라필터층의 분광특성을 나타낸 도면, 6 is a view showing the spectral characteristics of the color filter layer in the liquid crystal display device,

도 7은 상기 액정표시장치에 있어서 코레스테릭층의 투과율 파장분산특성을 나타낸 도면, Figure 7 is a view of the transmission wavelength dispersion property of the collection Ste rikcheung In the liquid crystal display device,

도 8은 배면광원의 선상광원에 이용된 주광색(晝光色) 형광등의 발광스펙트럼을 나타낸 도면, 8 is a view showing the emission spectrum of the daylight (晝 光 色) fluorescent lamp used for the line light source of the back light source,

도 9는 배면광원의 선상광원에 이용된 3파장광의 발광스펙트럼을 나타낸 도면, Figure 9 is a view of a third wavelength spectrum of light emission used for the line light source of the back light source,

도 10은 상기 액정표시장치 및 비교예의 색재현 범위를 나타낸 도면, Figure 10 is a view of the liquid crystal display device and a color reproduction range of the comparative example,

도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 단면도, Figure 11 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention,

도 12는 제2실시예에 따른 상기 액정표시장치의 액정층에 전원으로서 제1전압을 인가한 상태를 모식적으로 나타낸 도면, Figure 12 is a diagram showing a state of applying a first voltage as the power source to the liquid crystal layer of the liquid crystal display apparatus according to the second embodiment, and Fig.

도 13은 제2실시예에 따른 상기 액정표시장치의 액정층에 전원으로서 제2전압을 인가한 상태를 모식적으로 나타낸 도면, Figure 13 is the view showing the state of applying the second voltage as a power source to the liquid crystal layer of the liquid crystal display apparatus according to the second embodiment, and Fig.

도 14는 제2실시예에 따른 액정표시장치의 제1칼라필터층의 분광특성을 나타낸 도면, Figure 14 is a view of a first spectral characteristic of the color filter layer of a liquid crystal display device according to a second embodiment,

도 15는 상기 액정표시장치를 반사형으로서 기능시킨 경우의 총합 칼라필터층 분광특성의 일례를 나타낸 도면, 15 is a view showing an example of a color filter the total spectral characteristics when the liquid crystal display device which functions as a reflection type,

도 16은 상기 액정표시장치의 제2칼라필터층의 분광특성의 일례를 나타낸 도면, 16 is a view showing an example of a second spectral characteristic of the color filter layer of the liquid crystal display device,

도 17은 상기 액정표시장치를 투과형으로서 기능시킨 경우의 총합 칼라필터층의 분광특성의 일례를 나타낸 도면, 17 is a view showing an example of spectral properties of the color filter layer in the case where the total sum functions for the LCD device as the transmission type,

도 18은 본 발명의 제1변형예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도, Figure 18 is a sectional view of the liquid crystal display according to the first variant of the invention,

도 19는 본 발명의 제2변형예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도, Figure 19 is a sectional view of the liquid crystal display device according to a second variant of the invention,

도 20은 본 발명의 제3변형예에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도, Figure 20 is a sectional view of the liquid crystal display device according to a third variant of the invention,

도 21은 제3변형예에 있어서 간섭필터의 투과율 특성을 나타낸 도면이다. 21 is a diagram showing the transmittance characteristics of an interference filter according to a third modification.

10 --- 액정표시장치 10 --- liquid crystal display device

11 --- 편광층 11 --- polarizing layer

12 --- 위상차판(位相差板) 12 --- retarder (位 相差 板)

13 --- 유리기판(어레이기판) 13 --- glass substrate (array substrate)

14 --- 유리기판(대향기판) 14 --- glass substrate (counter substrate)

15 --- (TN)액정층 15 --- (TN) liquid crystal layer

16 --- 화소전극 16 --- pixel electrode

17 --- 대향전극 17 --- the counter electrode

18 --- 선택반사층 18 --- select reflecting

18f --- 주면(선택반사층) 18f --- main surface (optional reflective layer)

18b --- 다른쪽의 주면(선택반사층) --- main surface 18b of the other (optional reflective layer)

19 --- 액정분자(코레스테릭액정) 19 --- liquid crystal molecules (collection cholesteric liquid crystal)

20 --- 전원 20 --- Power

21 --- 배면광원 21 --- the back light source

22 --- 도광체(導光體) 22 --- light guide (導 光 體)

23 --- 산란반사층 23 --- scattered reflection

24 --- 선상광원(線狀光源) 24 --- the line light source (線狀 光源)

31 --- 박막트랜지스터(TFT) 31 --- thin-film transistor (TFT)

32 --- 신호선 32 --- signal lines

33 --- 게이트전극 33 --- gate electrode

34 --- 주사선 34 --- scan lines

35 --- 산화막 35 --- oxide film

36 --- 반도체막 36 --- semiconductor film

37 --- 저저항 반도체막 37 --- low-resistance semiconductor film

38 --- 패시베이션막 38 --- passivation film

39 --- 드레인전극 39 --- drain electrode

40 --- 콘택트홀 40 --- contact hole

41 --- 소스전극 41 --- source electrode

42 --- 기판의 주연부(시일부) 42 --- the periphery of the substrate (sealing portion)

43 --- 시일재(seal材) 43 --- seal material (seal 材)

50 --- (제1)칼라필터층 50 --- (first) color filter layer

60 --- 코레스테릭액정층(cholesteric 液晶層) 60 --- collection cholesteric liquid crystal layer (cholesteric 液晶 層)

70 --- 밴드패스필터 70 --- band-pass filter

72 --- 제2칼라필터층 72 --- the second color filter layer

74 --- 간섭필터 74 --- interference filter

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 서로 대향 배치되고, 각각의 내면에 액정구동전극이 설치된 전면기판 및 배면기판과; A liquid crystal display device according to the present invention for achieving the above object, is arranged opposite to each other, and the front substrate and the rear substrate are the liquid crystal driving electrodes provided on the respective inner surface; 상기 전면기판과 배면기판 사이에 끼워지지되고, 인가전압에 따라 입사광의 위상을 변조시키는 액정층; A liquid crystal layer which is held sandwiched between the front substrate and the rear substrate, the phase modulating incident light according to an applied voltage; 상기 전면기판 및 배면기판의 한쪽의 기판의 외면에 순서대로 탑재된 위상차판 및 편광축을 갖춘 편광판; A polarizing plate with a retardation plate and the polarization axis mounted on the outer surface of the substrate in the order of one of the front substrate and the rear substrate; 다른쪽의 기판상에 형성된 반투과 반반사층; Semi-transmission semi-reflection layer formed on the other substrate; 상기 반투과 반반사층 보다도 상기 전면기판측에 배치된 칼라필터층; The semi-transmissive semi-reflective layer than the color filter layer disposed on the front substrate side; 상기 다른쪽의 기판의 배면측에 배치된 배면광원 및; Disposed on the back side of the other substrate, and a back light source; 상기 반투과 반반사층과 상기 배면광원 사이에 배치되고, 상기 칼라필터층의 분광투과율 특성의 인접하는 피크 파장간의 파장광을 선택적으로 반사하는 코레스테릭액정층을 구비하고 있다. The semi-transmissive semi-reflective layer is disposed between the light source and the back surface, and has a collection cholesteric liquid crystal layer adjacent the selectively reflecting light having a wavelength between the peak wavelength at which the spectral transmittance characteristics of the color filter layer.

본 발명의 액정표시장치의 대표적 구성에 의하면, 관찰측으로부터 차례로, 편광판, 위상차판, 칼라필터층, 가변리터더(retarder)층으로서 기능하는 광위상변조의 액정층, 선택반사층, 배면광원으로부터의 광을 선택 반사, 투과하는 코레스테릭액정층이 배치된다. According to the typical configuration of a liquid crystal display device of the present invention, in order from the viewing side, the polarizing plate, phase difference plate, a color filter layer, the variable l more (retarder) layer the liquid crystal layer of the optical phase modulator, which functions as a selection reflecting the light from the back light source the collection cholesteric liquid crystal layer to the selective reflection and the transmission are arranged for. 이 코레스테릭액정층에 의해 배면광원의 파장특성을 칼라필터층의 분광투과율특성에 맞추어 일치시킨다. The wavelength characteristic of the back light source by the collection cholesteric liquid crystal layers to match in accordance with the spectral transmittance characteristics of the color filter layer. 즉, 코레스테릭액정층에 의해 칼라필터층의 피크파장간의 파장을 선택적으로 반사하여 차단하고, 배면광원의 발광스펙트럼을 조정한다. That is, the collection by stacking a liquid crystal layer metallic block by selectively reflecting a wavelength between the peak wavelength of the color filter layers, and to adjust the emission spectrum of the back light source.

또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 서로 대향 배치되고, 각각의 내면에 액정구동전극이 설치된 전면기판 및 배면기판과; In the liquid crystal display device according to the invention, arranged opposite to each other, and the front substrate and the rear substrate are the liquid crystal driving electrodes provided on the respective inner surface; 상기 전면기판과 배면기판 사이에 끼워지지되고, 인가전압에 따라 입사광의 위상을 변조시키는 액정층; A liquid crystal layer which is held sandwiched between the front substrate and the rear substrate, the phase modulating incident light according to an applied voltage; 상기 전면기판 및 배면기판의 한쪽의 기판의 외면에 순서대로 탑재된 위상차판 및 편광축을 갖춘 편광판; A polarizing plate with a retardation plate and the polarization axis mounted on the outer surface of the substrate in the order of one of the front substrate and the rear substrate; 다른쪽의 기판상에 형성되고, 입사광의 제1원편광성분을 반사하여 상기 제1원편광성분과 역회전의 제2원편광성분을 투과하는 선택반사층; It is formed on the other substrate, and selection by reflecting incident light with a first circular polarization component passes through the second circular polarization components of the first circularly polarized light component and a rotating reflective layer; 상기 선택반사층 보다도 상기 전면기판측에 배치된 제1칼라필터층; Than that of the selected reflection layer of the first color filter layer disposed on the front substrate side; 상기 배면기판의 배면측에 배치된 배면광원 및; The back surface light source disposed on the back side of the rear substrate, and; 상기 선택반사층 보다도 상기 배면광원측에 배치된 밴드패스필터를 구비하고 있다. Than that of the selected reflection layer and having a band-pass filter disposed at the back light side.

상기 구성의 액정표시장치가 반사형으로서 기능하는 경우, 입사광은 상기 제1칼라필터층을 2회 투과하기 때문에, 제1칼라필터층의 분광투과율특성은 2회 투과한 광이 원하는 색으로 착색되도록 설정된다. When the liquid crystal display device with this configuration functions as a reflection type, the incident light because the twice transmitted through the first color filter, the spectral transmittance characteristics of the first color filter layer is the light passed through twice is set to be colored with a desired color . 따라서, 제1칼라필터층의 분광투과율특성은 비교적 광대역인 특성으로 된다. Therefore, the spectral transmittance characteristics of the first color filter layer is a relatively broadband characteristics.

투과형으로서 기능하는 경우, 배면광원으로부터의 광은 제1칼라필터층을 1회 밖에 통과하지 않기 때문에, 제1칼라필터층에 입사하기 전에 밴드패스필터를 통해 광원광을 미리 협대역화하는 것에 의해, 종래의 투과형 칼라 액정표시장치와 동일한 밝기와 색농도의 표시특성을 얻을 수 있다. When functioning as a transmission type, since the light from the back light source does not pass only once the first color filter layer, first by pre-narrowband screen the light source through a band-pass filter before being incident on the first color filter layer, a conventional can be obtained in the same brightness and the display characteristics of the color density with a transmission type color liquid crystal display device.

밴드패스필터로서는 소위 간섭필터나, 색흡수필터로 이루어진 제2칼라필터층을 이용할 수 있다. As the band-pass filter may be used for the second color filter layer made of a so-called interference filters, and color absorption filters. 간섭필터로서는, 예컨대 복수의 유전체를 교대로 적층한 유전체 다층막을 이용할 수 있다. As the interference filter, for example, it can be used a dielectric multi-layer film laminated a plurality of the dielectric alternately. 또한, 색흡수필터로서는, 예컨대 유기매체중에 안료나 염료를 첨가한 것을 이용할 수 있다. Further, as the color absorbing filter, for example, it can be used to the addition of pigment or dye in an organic medium.

선택반사층을 배면기판의 내면에 형성하고, 색흡수필터를 선택반사층의 아래측에 배치한 경우, 기판 두께에 의한 시차를 발생시키는 것 없이 색 어긋남에 의한 색농도 저하를 방지할 수 있다. Selecting the reflective layer can be formed on the inner surface of the rear substrate, and, when the color absorbing filter disposed on the lower side of the selected reflection layer, without generating a time difference according to the thickness of the substrate prevents the color depth reduction due to color shift.

또한, 제2칼라필터층을 박막트랜지스터등의 액티브소자를 갖춘 어레이기판에 설치하면, 주사선, 신호선, 박막트랜지스터등의 위에 화소전극을 형성하기 위해, 층간절연막으로서 병용할 수 있는 것으로 되어, 높은 개구율을 실현할 수 있다. In addition, the second by installing a color filter layer on the array substrate having the active elements such as thin film transistors, so as to form a pixel electrode on such scan lines, signal lines, thin film transistors, is that can be used in combination as an interlayer insulating film, a high aperture ratio It can be realized.

또한, 코레스테릭액정 폴리머등으로 이루어진 선택반사층에 안료를 분산 또는 염료를 혼합하는 것에 의해 제2칼라필터층으로서 기능시키도록 하면, 선택반사층과 제2칼라필터층을 동일 층으로 할 수 있어 액정표시장치 전체의 층수를 삭감할 수 있게 된다. In addition, the collection cholesteric When the dispersion or dye pigments to select reflective layer made of a liquid crystal polymer, etc. to function as the second color filter layer by mixing the liquid crystal display device can be the selection layer and a second color filter layer in the same layer it is possible to reduce the whole of stories.

(실시예) (Example)

이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. Will now be described in detail the embodiments of the present invention with reference to the illustrative drawings.

먼저, 본 실시예에 따른 액정표시장치(10)의 기본 구성을 설명한다. First, a basic configuration of a liquid crystal display device 10 according to this embodiment. 도 1 내지 도 4a에 나타낸 바와 같이, 액정표시장치(10)는 관찰측으로부터 차례로 배치된 편광판(11), 위상차판(12), 칼라필터층(50), 광위상변조의 트위스티드 네마틱(twisted nematic; 이하, TN으로 칭함) 액정층(15), 반투과 반반사층으로서 기능하는 선택반사층(18), 코레스테릭액정층(60), 배면광원(21)을 구비하고 있다. As shown in Fig. 1 to Fig. 4a, a liquid crystal display device 10 has a polarizer 11, a retardation plate 12 arranged in this order from the viewing side, the color filter layer 50, the twisted nematic optical phase modulation (twisted nematic ; hereinafter referred to as TN and has a) a liquid crystal layer 15, a semi-transmissive semi-reflective layer selected reflection layer 18, a collection cholesteric liquid crystal layer 60, the back light source 21 that functions as a.

액정표시장치(10)는 대향 배치된 2매의 유리기판(13,14)간에 광위상변조의 TN 액정층(15)을 끼워지지하여 형성된 TN표시소자를 구비하고, 이 TN표시소자의 관찰측, 즉 유리기판(13)의 외면상에 위상차판(12) 및 편광판(11)이 차례로 설치되어 있다. The liquid crystal display device 10 is oppositely disposed in two and a TN display element formed by held between the TN liquid crystal layer 15 in the optical phase modulation between the glass substrates 13 and 14, a TN display observation side of the device , that is, a phase difference plate 12 and polarizing plate 11 are provided in turn to the outer surface of the glass substrate 13. 또한, 다른쪽의 유리기판(14)의 외면과 대향하여 배면광원(21)이 설치되어 있다. In addition, the outer surface and for the back light source 21 toward the other side of the glass substrate 14 is provided. 위상차판(12)은 고정리터더층으로서, TN 액정층(15)은 가변리터더층으로서 각각 기능하고, 이들의 고정 및 가변리터더층에 의해 가변리터더를 구성하고 있다. Retardation plate 12 is a fixed-liter deocheung, and TN liquid crystal layer 15 is made variable by the variable l more liters functions as deocheung, and the fixed and variable liter of deocheung.

TN 액정소자의 관찰측의 유리기판(13)은 어레이기판을 구성하고, 유리기판(13)의 내면상에는 칼라필터층(50)이 설치되며, 이 칼라필터층(50)상에는 투명한 ITO(Indium Tin Oxide)로부터 다수의 화소전극(16)이 매트릭스상으로 설치되어 있다. The glass substrate 13 side of the observation of the TN liquid crystal element is composed of the array substrate, and a color filter layer 50 is formed on the inner surface of the glass substrate 13 is provided, a transparent ITO (Indium Tin Oxide) formed on a color filter layer (50) from a number of pixel electrodes 16 are provided in a matrix phase. 또한, 유리기판(13)상에는 신호선(32)과, 게이트전극(33)을 포함하는주사선(34)이 매트릭스상으로 설치되고, 더욱이 필요에 따라 도시되지 않은 보조용량전극이 설치된다. Further, the scanning line 34 including a glass substrate 13 formed on the signal line 32 and the gate electrode 33 is provided in a matrix phase, and further is provided with a storage capacitor electrode that is not shown, as needed. 또한, 신호선(32)과 주사선(34)의 교차부에는 스위칭소자로서의 박막트랜지스터(31; 이하, TFT로 칭함)가 설치되고, 각각 화소전극(16)에 접속되어 있다. In addition, intersections of the signal lines 32 and scanning lines 34, the thin film transistor as a switching element; and an installation (31, hereinafter referred to as TFT), are respectively connected to the pixel electrode 16.

신호선(32) 및 주사선(34)에 겹쳐 산화막(35)이 형성되어 있다. Is superimposed on the signal lines 32 and scanning lines 34, the oxide film 35 is formed. 각 TFT(31)는 산화막(35)을 매개로 게이트전극(33)상에 설치된 아몰퍼스 실리콘(a-Si)으로 이루어진 반도체막(36), 반도체막상에 저저항 반도체막(37)을 매개로 설치된 소스전극(41) 및 드레인전극(39)을 구비하고, 패시베이션막(38)에 의해 덮여 있다. Each TFT (31) is intermediate the oxide film 35, gate electrode 33, a semiconductor film made of amorphous silicon (a-Si) is installed on the unit 36, is installed a low-resistance semiconductor film 37 on the semiconductor film as a medium having a source electrode 41 and drain electrode 39, and is covered by a passivation film 38. 또한, 각 화소전극(16)은 칼라필터층(50)에 형성된 10㎛ 각(角) 정도의 콘택트홀 (40)을 매개로 소스전극(41)에 접속되어 있다. In addition, each pixel electrode 16 is connected to each 10㎛ (角) around the contact hole 40. The source electrode 41 is formed on the medium of the color filter layer (50).

칼라필터층(50)은 화소부의 전체면에 배치되어 있다. A color filter layer 50 is disposed on the entire surface of the pixel portion. 이 칼라필터층(50)은 적, 녹, 청의 3원색 또는 옐로우, 마젠타, 시안의 보색 3원색의 칼라필터층으로, 매트릭스상으로 배치된 화소전극(16) 및 대향전극(17)에 의해 TN 액정층(15)을 화소단위로 전계 제어함으로써 가법혼색(加法混色)에 의한 칼라표시를 수행한다. The color filter layer 50 includes red, green and blue three primary colors or yellow, magenta, a color filter layer of a complementary three primary colors of cyan, with the pixel electrode 16 and the counter electrode 17 arranged in a matrix TN liquid crystal layer to 15 by the electric field control in units of pixels and performs a color display by additive color mixture (加法 混色). 칼라필터층(5)으로서는 분광특성이 도 6에 나타낸 바와 같은 고투과율(투과율, CIE-XYZ표색계에서의 Y값이 약 40% 이상)의 것을 이용하고 있다. A color filter layer (5) as and using the fact that the spectral characteristics are shown in a high-6 transmittance (transmittance, the Y value in the CIE-XYZ color coordinate system more than 40%). 이 경우, 옥외등의 밝은 장소에서 백 라이트를 점등시키지 않고서 외광을 광원으로 하여 표시를 수행하는 경우, 표시화상의 휘도를 높일 수 있기 때문에 바람직하다. In this case, if the light without a back light in a bright place such as outdoors, which performs display by external light as a light source, are preferable because they can increase the brightness of the display image.

한편, TN 액정소자의 배면측의 유리기판(14)은 대향기판을 구성하고 있다. Meanwhile, TN glass substrate 14 on the back surface side of the liquid crystal device constitute a counter substrate. 유리기판(14)의 화소전극(16)과 대향하는 면에 ITO등의 투명도전막으로 이루어진대향전극(17)이 거의 전면에 걸쳐 형성되어 있다. A counter electrode 17 made of a transparent conductor such as ITO on a surface facing the pixel electrode 16 of the glass substrate 14 is formed substantially over the entire surface. 유리기판(14)과 대향전극(17)의 사이에는 코레스테릭액정을 폴리머화한 필름형상을 이루고, 반투명 반반사층으로서 기능하는 선택반사층(18) 및 코레스테릭액정층(60)이 설치되어 있다. Between the glass substrate 14 and the counter electrode (17) forms a film-like polymerization the collection cholesteric liquid crystal, a selected reflection layer 18 and the collection cholesteric liquid crystal layer 60 that functions as a semi-transparent half-reflective layer is provided have.

또한, 대향전극(17)은 통상의 마스크 스퍼터법에 의해 성막과 패터닝을 동시에 수행하는 것이 바람직하다. In addition, the counter electrode 17, it is preferable to perform film formation and patterning by ordinary mask sputtering method at the same time. 이 경우, 대향전극(17) 형성시 코레스테릭액정층 (60)으로의 프로세스 부하를 극히 작게 할 수 있게 된다. In this case, it is possible to process the burden to the counter electrode 17 is formed upon collection cholesteric liquid crystal layer 60 is very small.

상기 어레이기판 및 대향기판의 TN 액정층(15)과 접하는 면에는 각각 도시되지 않은 배향막이 형성되어 있다. Surface in contact with the array substrate and the TN liquid crystal layer 15 of the counter substrate has the alignment film is formed that is not shown, respectively. 이들의 배향막은 서로의 배향축이 직교하도록 형성되고, 이에 의해 TN 액정층(15)의 트위스트각은 90°로 되어 있다. These alignment layers are formed so as to be perpendicular to the orientation axis of each other, so TN twist angle of the liquid crystal layer 15 by is at 90 °.

또한, 어레이기판과 대향기판은 양 기판의 주연부(42; 시일부:seal部)에 따라 도포된 시일재(43;seal材)에 의해 서로 접합되어 있다. In addition, the array substrate and the counter substrate are both peripheral edge of the substrate: are bonded to each other by a;; (seal 材 43) a sealing material applied in accordance with (42-sealed portion seal 部).

유리기판(14)의 배면측에 설치된 배면광원(21)은, 예컨대 아크릴등의 투명성의 평판으로 이루어진 도광체(22)와, 도광체의 측면에 배치된 선상광원(24) 및, 도광체의 이면에 설치된 산란반사층(23)을 구비하고 있다. A back light source 21 provided on the back surface of the glass substrate 14 is, for example, the light guide 22 is made of a plate of transparent acrylic, of a linear light source 24 and the light guide member arranged on the side of the light guide and a scattering reflection layer 23 provided on the back surface.

다음에, 상기 액정표시장치(10)의 보다 상세한 구성을 그 동작원리와 일치시켜 설명한다. Next, a description will be given to a more detailed configuration of the liquid crystal display device 10 consistent with its operation principle.

도 5에 나타낸 바와 같이 코레스테릭액정으로 이루어진 선택반사층(18)은 그 1주면에 도달하는 입사광중 좌원편광성분(左圓偏光成分) 또는 우원편광성분(右圓偏光成分)만을 반사하고, 반사하는 성분과는 역회전의 우원편광성분 또는 좌원편광성분을 투과하며, 또한 반대의 주면에 도달하는 입사광중 좌원편광성분 또는 우원편광성분만을 산란하고, 우원편광성분 또는 좌원편광성분을 투과하는 기능을 갖추고 있다. FIG selected reflection layer 18 is made of a collection cholesteric liquid crystal, as shown in Fig. 5 is reflected only a counterclockwise circularly polarized light component (左 圓 偏光 成分) or right-handed circularly polarized light component (右 圓 偏光 成分) of the incident light to reach the first major surface, and the reflection the ingredients and the ability to, and transmitted through the right-handed circularly polarized component or left circularly polarized components of the reverse rotation, and scattering only the incident light of the left circularly polarized component or the right-handed circularly polarized light component that reaches the main surface of the opposite, and transmits the right-handed circularly polarized component or left circularly polarized light component that equipped. 이 모양을 1주면측으로부터 보면, 1주면측에서 출사하는 반사광과 이면측으로부터의 투과광과의 회전방향은 동일하고, 이면측에서 출사하는 투과광과 반사광과의 회전방향도 동일하다. In this form from the first main surface side, first major surface and the direction of rotation of the reflected light and transmitted light from the back side to the exit side it is in the same, is also the same rotation direction of the transmitted light and the reflected light emitted from the reverse surface. 도 2에 있어서, 원편광(L1,L2,L1',L2')의 회전방향은 모드 선택반사층(18)의 주면(18f)측으로부터 관찰한 상태를 나타내고 있다. Also in the second, it shows a state viewed from the circularly polarized light (L1, L2, L1 ', L2') of the main surface direction of rotation mode selecting reflective layer (18) (18f) of the side.

선택반사층(18)을 구성하는 코레스테릭액정은 그 액정분자(19)의 비틀림 피치와 평균굴절율(n)을 곱한 np값이 입사광의 파장(λ)과 동일한 것으로 고려한다. Collection cholesteric liquid crystal constituting the selected reflection layer 18 is considered to be the product of the twist pitch np with an average refractive index (n) of the liquid crystal molecule 19 is equal to the incident light of wavelength (λ). 액정분자(19)는 관찰측으로부터 보아 좌회전의 나선구조를 갖추는 경우, 그 주면(18f)측으로부터 입사하는 외광(Lf) 중, 좌원편광성분의 광은 주면(18f)에서 반사된다. The liquid crystal molecules 19 is reflected by the observed when viewed from the side align the helical structure of the left turn, the main surface (18f), the external light (Lf) of the light is main surface (18f) of the left circularly polarized light component incident from the side. 이 반사광(L1)은 반사에 의해 진행방향에 대해 회전 방향이 반전되어 우회전의 원편광으로서 출사되지만, 주면(18f)측으로부터 보면 좌원편광으로 된다. The reflected light (L1) is the direction of rotation is inverted relative to the traveling direction by reflecting a circularly polarized light, but emitted the right, looking from the main surface (18f) side is the left circularly polarized light. 또한, 주면(18f)으로의 입사광(Lf) 중, 우원편광성분의 광(L2)은 다른쪽의 주면 (18b)측으로 투과한다. Further, the light (L2) of the incident light (Lf) to the main surface (18f), right-handed circularly polarized light component is transmitted through the side of the main surface of the other side (18b).

코레스테릭액정은 np값이 입사광의 파장(λ)과 동일한 경우, 그 나선방향(좌회전 또는 우회전)과 동일한 방향(좌회전 또는 우회전)의 원편광성분을 100% 반사하는 기능을 갖춘다. If collection cholesteric liquid crystal is the same as the value np incident light beam of wavelength (λ), equipped with function of reflecting a circularly polarized light component of the spiral direction in the same direction (left or right) and (left turn or right turn) to 100%.

한편, 다른 주면(18b)으로부터 입사하는 외광(Lb)중, 진행방향에 대해 좌원편광성분의 광은 주면(18b)에서 반사되어 진행방향에 대해 회전방향이 반전된 우원편광성분의 광(L2')으로 된다. On the other hand, external light (Lb) which enters from the other main surface (18b) of, the left circularly polarized component light main surface (18b) for reflecting the direction of rotation inverted relative to the direction right-handed circularly polarized component light (L2 in 'for the advancing direction ) it is a. 또한, 외광(Lb)중 진행방향에 대해 우원편광성분의 광은 선택반사층(18)을 투과하여 주면(18f)으로부터 출사되지만, 이 광을주면(18f)측으로부터 관찰하면 좌원편광성분의 광(L1')으로 된다. In addition, external light (Lb) of, but light emitted from the light in the right-handed circularly polarized light component main surface passes through the selected reflection layer (18) (18f) for the traveling direction, when viewed from the main surface of light (18f) side of the light of the left circularly polarized light component ( It is as L1 ').

이와 같은 선택반사층(18)을 구비한 액정표시장치(10)에 있어서, 관찰면측으로부터 외광(Lf)이 입사되면, 편광판(11)의 편광축방향에 따른 진동방향을 갖춘 직선편광성분의 광이 취출되고, 위상차판(12) 및 액정층(15)으로 이루어진 가변리터더에 도달한다. In such selection reflection layer 18 is a liquid crystal display device 10 having the external light (Lf) When this incident, light is taken out of the linearly polarized light component having the vibration direction of the polarization axis direction of the polarizer 11 from the observing surface side and, to reach the variable l further comprising a retardation plate 12 and the liquid crystal layer 15. 가변리터더는 광의 위상차량을 가변으로 한 것으로, 이상적으로는 입사광의 특정 방향의 진동성분의 위상을 그와 직교하는 진동성분에 대해 λ/4(λ: 입사파장) 지연시키는 고정리터더(12; 위상차판)와, 인가전압에 따라 입사광의 특정 방향의 진동성분의 위상을 이에 직교하는 진동성분에 대해 상대적으로 λ/2 지연시키는 가변리터더(15; 액정층)에 의해 구성되어 있다. That a variable-liter longer phase of the light vehicle is variable and, ideally, λ / 4 about the phase of the vibration component of the incident light in a specific direction on a vibration component perpendicular to and that: the fixed liter more (12 to (λ incident wavelength) delay ; is composed of a liquid crystal layer); in accordance with the phase difference plate), and the applied voltage relative to λ / 2 liter more variable (15 to delay for a vibration component orthogonal to this to the phase of the vibration component of the incident light in a specific direction.

고정리터더층으로서는, 예컨대 주지의 λ/4 위상차판을 이용하는 것이 가능하고, 그 지상축(遲相軸)이 편광판(11)의 편광축에 대해 소정 방향으로 45°의 각도를 이루도록 배치하는 것에 의해 편광판(11)을 투과한 직선편광을 특정의 회전방향을 갖춘 원편광으로 변환시킨다. Fixed l as deocheung, for example by possible to use a λ / 4 phase difference plate of the known, and arranged to achieve a angle of 45 ° in a predetermined direction with respect to the polarization axis of the slow axis (遲 相 軸) The polarizing plate 11 polarizer It converts the linearly polarized light passes through the 11 to circularly polarized light having a specific direction of rotation of the. 위상차판(12)의 지상축이 편광판(11)의 편광축에 대해 우회전으로 45°의 각도를 이루도록 배치된 경우, 출사되는 원편광은 우회전의 구성으로 된다. If the slow axis of the retardation plate 12 is arranged to achieve a 45 ° angle clockwise about the polarization axis of the polarizing plate 11, the circularly polarized light which is emitted is configured as a right turn. 반대로, 위상차판(12)의 위상축이 편광판(11)의 편광축에 대해 좌회전으로 45°의 각도를 이루도록 배치하면, 출사되는 원편광은 좌회전의 극성으로 된다. On the other hand, if the phase axis of the phase difference plate 12 is disposed in a left turn to the polarization axis of the polarizing plate 11 to achieve a angle of 45 °, circularly polarized light which is emitted it is the polarity of the left turn.

가변리터더층으로서는, 예컨대 주지의 TN 액정층(15)을 이용하고 있다. As the variable-liter deocheung, for example, using the TN liquid crystal layer of the known (15). 그리고, 액정층(15)에 전원(20)으로부터 임계치 이하의 전압(제1전압)이 인가된 상태, 즉 액정층(15)이 초기 배열을 유지하고 있는 상태에서는 액정층(15)에 의해 입사광의 특정 방향의 진동성분이 그에 직교하는 방향의 진동성분에 대해 λ/2 지연되고, 그 결과 입사된 원편광의 회전방향이 역전된다. Then, in the state the liquid crystal layer with the power supply voltage (first voltage) of the threshold value or less from 20 to 15 is applied state, that is, the liquid crystal layer 15, which keeps the original arrangement the incident light by the liquid crystal layer 15 of a vibration component in a specific direction and thereby delay λ / 2 for the vibration component in a direction perpendicular, it reverses the rotational direction of incident circularly polarized light as a result. 또한, TN 액정층(15)에 포화전압 이상의 전압(제2전압)이 인가되어 액정분자의 트위스트상태가 해제되면, 입사광은 위상변조 되지 않은 채 출사되기 때문에, 원편광의 극성은 그대로 유지된다. Also, the TN liquid crystal above the saturation voltage voltage to the layer 15 (second voltage) is applied when the twist of the liquid crystal molecules released, the incident light since the emitted without being phase-modulated, the polarity of circularly polarized light is maintained.

이와 같이, 가변리터더층을 TN 액정층(15)으로 구성한 경우, 제1전압 인가시와 제2전압 인가시에 액정층(15)에 의한 위상지연이 상대적으로 λ/2 발생된다. In this way, when configuring the variable-liter deocheung the TN liquid crystal layer 15, the phase delay due to the liquid crystal layer 15 at the time of applying a second voltage when the first voltage applied is generated relative to λ / 2. 또한, 가변리터더층으로서는 TN 액정층(15)에 한정되지 않고, 제1전압 인가시의 초기배향 상태에서 입사광의 위상을 λ/4 지연시키고, 포화전압 이상의 제2전압 인가시에 입사광의 위상을 λ/4 진행하여 강유전액정등을 적용하는 것도 가능하다. The variable l deocheung as not limited to the TN liquid crystal layer 15, the first voltage application when the incident light with a phase in the initial alignment of λ / 4 delay and a, the incident light of the phase at the time of applying a second voltage greater than the saturation voltage proceeds λ / 4 and can be applied to the ferroelectric liquid crystal or the like.

액정표시장치(10)에 있어서, 예컨대 위상차판(12)으로서 편광판(11)의 편광축에 대해 우회전으로 45°의 각도로 교차하는 지상축을 갖춘 λ/4 위상차판을 이용하고, 좌비틀림의 코레스테릭액정으로 이루어진 선택반사층(18)을 이용한 경우, 편광판(11)을 통해 위상차판(12)에 도달한 직선편광은 우원편광으로 변환되어 출력된다. In the liquid crystal display device 10, such as a retardation plate 12 as using a λ / 4 phase difference plate having the slow axis that intersect at an angle of 45 ° to the right about the polarization axis of the polarizing plate 11, and the left twist collection Ste when using the selected reflection layer 18 is made of a metallic liquid crystal, through a polarizing plate 11 linearly polarized light reaches the retardation plate 12 is output is converted to right-handed circularly polarized light.

도 4a에 나타낸 바와 같이, TN 액정층(15)에 전원(20)으로부터 전압이 인가되지 않은 오프상태(Voff), 정확하게는 액정의 임계치 이하의 제1전압 인가상태(영전압을 포함)에 있어서, TN 액정층(15)은 상측의 기판(13)으로부터 하측의 기판(14)을 향해서 90°비틀린 나선구조를 나타내고, 액정분자는 기판에 평행으로 배열되어 있다. As shown in Figure 4a, in the TN first voltage application state of the liquid crystal layer 15, the power supply 20 is not applied with a voltage from the OFF-state (Voff), the precise liquid crystal threshold value or less (including zero voltage) , TN liquid crystal layer 15 toward the substrate 14 from the lower side of the substrate 13 on the upper side shows a helical structure twisted 90 °, the liquid crystal molecules are arranged in parallel to the substrate.

이 상태에서 위상차판(12)을 통해 TN 액정층(15)에 입사된 우원편광은 TN 액정층(15)에서 위상이 λ/2 지연되는 것에 의해 좌원편광으로 변환되어 선택반사층(18)에 도달한다. Through the phase difference plate 12 in this state, TN The right-handed circularly polarized light enters the liquid crystal layer 15 is TN phase in the liquid crystal layer 15 are converted to left circularly polarized light by being λ / 2 delay reaches the selected reflection layer 18 do. 그리고, 선택반사층(18)에 도달한 좌원편광은 상기한 바와 같이 선택반사층(18)에 의해 전반사된다. Then, the left circularly polarized light reaches the selected reflection layer 18 is totally reflected by the selected reflection layer 18 as described above.

반사된 좌원편광은 다시 TN 액정층(15)에 입사되고, 여기서 다시 위상이 λ/2 지연되는 것에 의해 우원편광으로 변환되어 출력된다. The reflected left circularly polarized light is incident again on the TN liquid crystal layer 15, in which the phase is again output is converted to right-handed circularly polarized light by being λ / 2 delay. 이 우원편광이 다시 위상차판(12)을 통과하는 것에 의해 편광판(11)의 편광축에 따른 직선편광으로 되고, 편광판(11)을 통과하여 출력되어, 밝은 상태의 표시가 얻어진다. The right-handed circularly polarized light is changed to linearly polarized light according to the polarization axis of the polarizing plate 11 by passing through the retardation plate 12 again, is outputted through the polarizing plate 11, it is obtained in the bright display state.

또한, 도 4b에 나타낸 바와 같이, TN 액정층(15)에 포화레벨 이상의 제2전압이 인가되어, TN 액정층(15)이 ON상태(Von)로 되면, TN 액정은 나선구조가 해제되어 액정분자(19)가 기판(13,14)에 수직으로 배열되어 입사광을 위상변조하지 않는 상태로 된다. In addition, as shown in Figure 4b, TN is applied to a second voltage higher than the saturation level in the liquid crystal layer 15, TN when the liquid crystal layer 15 is in the ON state (Von), TN liquid crystal, the liquid crystal has a spiral structure is released the molecules 19 are aligned perpendicular to the substrates 13 and 14 are in a state that does not phase-modulate the incident light.

이 상태에 있어서, 관찰면으로부터의 입사광(Lf)은 편광판(11) 및 위상차판(12)을 매개로 우회전의 원편광으로서 TN 액정층(15)에 입사하지만, TN 액정층(15)에서는 위상변조 되지 않고, 우회전의 원편광 그대로 선택반사층(18)에 도달한다. In this state, the incident light (Lf) is incident on the liquid crystal layer 15, TN as the circularly polarized light of right turn in mediating the polarizer 11 and retardation plate 12, however, TN liquid-crystal layer 15 from the observation side phase It is not modulated, and reaches the circular polarization selecting as the reflection layer 18 of the turn. 이 우회전의 원편광은 표시소자의 배면을 향해서 투과하여 간다. Circularly polarized light of right turn is going to permeate toward the back surface of the display element. 그 결과, 관찰면에는 광은 돌아가지 않고 어두운 상태의 표시가 얻어진다. As a result, the observation surface, the light is obtained without returning the display in the dark state.

다음에, 선택반사층(18)의 배면측에 설치된 배면광원(21)을 작동시킨 경우의 동작에 대해 설명한다. Will be described in the following, the operation in the case to engage the back light source 21 provided on the back of the selected reflection layer 18.

도 4a에 나타낸 Voff 상태에 있어서, 배면광원(21)으로부터 출력되어 선택반사층(18)에 배면으로부터 입사되는 광원광(Lb)중 편광판(11)측으로부터 보아 좌회전의 원편광은 선택반사층(18)을 통과하고, 우회전의 원편광은 반사된다. In Voff state shown in Figure 4a, the light source (Lb), the circularly polarized light in the viewed left from among the polarizing plate 11 side is selected reflection layer 18, which is incident from the back side to select the output from the back light source 21, reflective layer 18 and, the right circularly polarized light is reflected through the. 그리고, 선택반사층(18)을 통과한 광은 TN 액정층(15)에 의해 λ/2 위상변조되어 우회전의 원편광으로 변조된다. Then, the light having passed through the selected reflection layer 18 are modulated into circularly polarized light of the λ / 2 turn is phase-modulated by the TN liquid crystal layer 15. 이 원편광이 λ/4 위상차판(12)을 통과하는 것에 의해 편광판(11)의 편광축에 따른 직선편광으로 되고, 편광판(11)을 통과하여 출력되어, 밝은 상태의 표시가 얻어진다. This circularly polarized light is changed to linearly polarized light according to the polarization axis of the polarizing plate 11 by passing through the λ / 4 phase difference plate 12, and is outputted through the polarizing plate 11, it is obtained in the bright display state.

한편, 도 4b에 나타낸 Von 상태에 있어서, 배면광원(21)으로부터 출력되어 선택반사층(18)에 배면으로부터 입사되는 광원광(Lb)중 편광판(11)측으로부터 보아 좌회전의 원편광은 선택반사층(18)을 통과하고, TN 액정층(15)에 의한 위상변조를 받지 않고서 그대로 출력된다. On the other hand, in FIG. Von state shown in 4b, the light source (Lb), the circularly polarized light in the viewed left from among the polarizing plate 11 side, which is incident from the back side to select the output from the back light source 21, reflective layer 18 is selected reflection layer ( 18) is passed and, TN without being output as a phase modulation by the liquid crystal layer 15. 그리고, 이 광이 위상차판(12)을 통과하는 것에 의해 편광판(11)의 편광축과 직교하는 진동방향을 갖춘 직선편광으로 되어 편광판(11)에 의해 흡수된다. Then, the light is orthogonal to the polarization axis and the linearly polarized light having the vibration direction of the polarizing plate 11 by passing through the retardation plate 12 is absorbed by the polarizing plate 11. 그 결과, 어두운 상태의 표시가 얻어진다. The result obtained is shown in the dark state.

TN 액정층(15)의 Voff 및 Von 상태에 있어서, 선택반사층(18)에 의해 반사된 우회전의 원편광은 다시 배면광원(21)측으로 돌아가지만, 배면광원(21)의 배면에 장착된 산란반사층(23)에 도달하면, 그 편광성분이 분해되고, 우회전의 원편광성분을 갖추도록 된다. In the TN Voff and Von of the liquid crystal layer 15, the selected circular polarization of the right is reflected by the reflective layer 18 back to the side of the back light source 21, but mounted on the back surface of the back light source 21 is scattered reflection After reaching 23, the polarization components are decomposed, and is a way to have circularly polarized light component of the right turn. 좌회전의 원편광성분은 선택반사층(18)을 투과하기 때문에, 산란반사층(23)과 선택반사층(18) 사이에서 반사를 반복하는 동안에 이상적으로는 모든 반사광이 좌회전의 원편광으로 변환되고, 관찰면측을 향해서 출력된다. Since the circularly polarized light component of the left turn is to transmit the selected reflection layer 18, a while repeatedly reflected between the scattering reflection layer 23 and the selected reflection layer 18, ideally, is converted into the circularly polarized light of all of the reflected light is left, the observation surface side towards the outputs. 따라서, 산란반사층(23)의 흡수분에 의한 손실을 제외하면, 선상광원(24)으로부터의 광의 이용효율을 극히 높일 수 있게 된다. Thus, except for the loss caused by the absorption of the minute scattering reflection layer 23, it is possible to extremely improve the utilization efficiency of light from the linear light source 24.

또한, 상기 구성에 있어서, 위상차판(12)을 그 지상축이 편광판(11)의 편광축으로부터 좌회전으로 개략 45°의 각도를 이루도록 배치한 경우, 선택반사층(18)을 구성하는 코레스테릭액정의 트위스트 방향을 우회전으로 하는 것에 의해 상기와 동일한 동작을 달성할 수 있다. Further, in the above configuration, the phase difference plate 12, the case where the slow axes are arranged to fulfill the angle of the outline 45 ° to the left from the polarization axis of the polarizing plate 11, collection cholesteric liquid crystal constituting the selected reflection layer 18 by the twist direction in turn it can achieve the same operation as described above.

상기와 같이 구성된 액정표시장치(10)에 의하면, 선택반사층(18)의 주면으로부터 입사되는 광에 대한 반사/투과 관계와, 이면으로부터 입사되는 광에 대한 반사/투과 관계는 입사되는 원편광의 회전방향에 관해 동일한 관계로 되어 있다. According to the liquid crystal display device 10 constructed as described above, the reflection of the light incident from the reflection / transmission relationship and, when for the light that is incident on the principal surface of the selected reflection layer 18 / the transmission between the rotation of the circularly polarized light that is incident is the same relationship with respect to direction. 그 때문에, 가변리터더가 입사광의 위상변조를 하는 OFF상태에서는 밝은 상태의 표시가 얻어지고, 액정층(15)이 위상변조를 하지 않는 ON상태에서는 어두운 상태의 표시가 얻어진다. Therefore, in the OFF state to the variable l is no phase modulation of incident light is obtained in the bright display state, the ON state the liquid crystal layer 15 is not the phase modulation is obtained of the dark display state. 따라서, 동일 구성의 표시소자에 의해 편광판(11)측으로부터 입사하는 외광(Lb)을 이용한 반사형 표시와, 배면광원(21)의 광(Lb)을 이용한 투과형 표시가 가능하게 된다. Accordingly, the transmissive display is possible using light (Lb) for reflective display and a back light source 21 using the external light (Lb) that is incident from the polarizing plate 11 side by the display device of the same configuration. 동시에, 외광을 이용하는 경우 및, 배면광원(21)을 이용하는 경우의 어느 것에 있어서도 극히 광이용 효율이 높은 표시를 얻을 수 있어, 밝은 표시가 가능하게 된다. At the same time, in the case of using the infrared light, and, can be obtained, which show extremely high light utilization efficiency even as the case of using a back light source 21, a bright display can be realized.

또한, 선택반사층(18)을 가변리터더인 TN 액정소자의 내부에 형성하는 것에 의해, 기판(14) 외면에 선택반사층을 배치한 경우에 비해 기판(14)에 의한 시차는 없게 된다. Further, the time difference due to the substrate 14 than the selected reflection layer 18, when a by forming the interior of the TN liquid crystal element more variable-liter, place the selection on a substrate a reflective layer (14) outer surface is not.

더욱이, 상기 실시예에 있어서는 트위스티드 네마틱 액정소자를 가변리터더로서 이용하였지만, 입사광의 위상을 2분의 1 어긋나게 하는가, 위상변조를 하지 않는가를 전계에 의해 제어할 수 있는 소자이면, 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다. Furthermore, although In using a twisted nematic liquid crystal element as the variable l further to the embodiment, does the incident light phase-half is shifted in, if the device that can be controlled by an electric field to does not phase-modulated, the same as the effects can be obtained. 예컨대, 다른 실시예로서 종래 공지의 네마틱 액정을 기판의 방향으로 평행하게 배향시킨 수평배향형 네마틱 액정소자를 이용하여도 되고, 또는 네마틱액정을 기판의 방향으로 수직으로 배향시킨 수직배향형 네마틱액정소자를 이용하여도 된다. For example, in other embodiments prior to the nematic liquid crystal of known and also by using a horizontal alignment type nematic liquid crystal device it was oriented parallel to the direction of the substrate, or a nematic homeotropic alignment type in which the vertically aligned with the liquid crystal in the direction of the substrate nematic is also possible to use a liquid crystal element ticks.

또한, 반강유전성 액정소자나 강유전성 액정소자등, 액정층에 입사한 편광의 위상을 우회전으로 4분의 1 파장 어긋나는가, 좌회전으로 4분의 1 파장 어긋나는가를 전계에 의해 제어할 수 있는 것을 이용하여도 된다. Further, the antiferroelectric liquid crystal device or be a ferroelectric liquid crystal element or the like, the phase turn of the polarized light incident to the liquid crystal layer eogeutnaneunga one wavelength a quarter, turn used that can be controlled by the first wavelength eogeutnaneunga-fourth the electric field to do. 이 경우도 입사광의 위상을 2분의 1 파장 어긋나는가, 위상변조하지 않는가를 전계에 의해 제어하는 경우면, 상대적으로 마찬가지의 효과가 얻어진다. In this case also it is a relatively obtained with the same effect if the case of controlling by an electric field of modulation does not eogeutnaneunga first wavelength, phase-half of the incident light phase.

예컨대, 가변리터더층으로서 기판에 수평배향시킨 네마틱액정을 이용하고, 액정층 평면방향으로 전계를 인가할 수 있는 수단을 설치한 수평배향형 네마틱액정소자의 경우는 액정층은 액정재료의 굴절률 이방성(△n)과 액정층 두께(d)를 곱한 △nd값이 대략 140nm로 되어 있다. For example, using a nematic liquid crystal was horizontally aligned in the substrate as variable liter deocheung and, in the case of a horizontal alignment type nematic liquid crystal device having a means capable of applying an electric field to the liquid crystal layer plane direction of the liquid crystal layer has a refractive index of the liquid crystal material It is obtained by multiplying the anisotropy (△ n) and a liquid crystal layer thickness (d) △ nd value is approximately 140nm. 그 결과, 4분의 1 파장판으로서 기능한다. As a result, functions as a wave plate for 4 minutes.

이 액정층에 평행방향의 전계를 인가하는 것에 의해 액정분자가 액정층 막두께 전체로 평면방위를 90° 변화시키는 것이 가능하도록 하면, 편광판의 편광축과 액정분자 배열방향과의 이루는 각도를 교차각 45°로 하는 것에 의해 관찰측으로부터 입사된 광에 대해서는 액정층에 입사된 직선편광을 우회전 및 좌회전의 원편광으로서 출사시키는 것이 가능하다. If it possible that the liquid crystal molecules is 90 ° change in the planar orientation to the entire liquid crystal layer thickness by applying an electric field parallel to the liquid crystal layer, crossing an angle of a polarizing plate polarizing axis and the liquid crystal molecule alignment direction for each 45 for by a ° in the light incident from the observation side, it is possible to emit a circularly polarized light of right turn and left turn cost linearly polarized light enters the liquid crystal layer.

따라서, 원편광을 선택적으로 반사하는 선택반사층(18)에 의해 입사광을 편광적으로 반사/투과시키는 것이 가능하다. Thus, it is possible to polarize typically reflection / transmission of incident light by a selected reflection layer 18 for reflecting the circularly polarized light selectively. 또한, 기판(14)의 배면측으로부터 입사한 광에 대해서는 선택반사층(18)을 통과하여 얻어진 원편광을 극성이 완전히 반대인 2종의 직선편광으로 편광적으로 변환시키는 것이 가능하다. In addition, it is possible to convert the polarization reflect the circularly polarized light thus obtained through the selected reflection layer 18 for the light incident from the back side of the substrate 14 into a linearly polarized light of two kinds of polarity is exactly opposite. 이렇게 하여 기판의 상측으로부터 입사하는 광에 대해서도 기판(14)의 하측으로부터 입사한 광에 대해서도 동일한 전압상태에서 동일한 표시상태를 얻을 수 있게 된다. In this manner about the light incident from the upper side of the substrate it is possible to obtain the same display state in the same voltage state even for light incident from the lower side of the substrate 14.

액정표시장치(10)에 이용되는 선택반사층(18)은 가시광영역에 있어서 전체의 파장의 광에 대해 상기한 기능, 작용을 발휘하는 것이 무채색의 흑백표시나 색재현성이 우수한 칼라표시를 얻는데에 바람직하다. Selected reflection layer 18 used in the liquid crystal display device 10 has the above-described functions for the whole wavelength light, to exhibit the effect desired in the achromatic black and white display or a color reproduction to obtain a good color display in the visible region Do.

예컨대, 상기 실시예와 같이 코레스테릭액정층에 의해 선택반사층(18)을 구성한 경우, 그 나선 피치(p)와 코레스테릭액정 폴리머의 평균굴절율(n)을 곱한 np값이 가시광파장의 최단 파장으로부터 최장 파장까지를 망라하도록 나선 피치가 층 두께 방향을 따라 연속적으로 변화하는 나선구조로 하는 것에 의해 가시광영역의 전체 파장에 대응한 편광반사능을 얻을 수 있게 된다. For example, the shortest of the collection cholesteric When configured to select the reflection layer 18 by the liquid crystal layer, the helical pitch np multiplied by the mean refractive index (n) of the (p) and the collection cholesteric liquid crystal polymer, the visible light wavelength as described above in Example the spiral pitch to cover up to a wavelength from the wavelength it is possible to obtain a polarized light reflectivity corresponding to the entire wavelength of the visible light region by a helical structure, which continuously changes along the layer thickness direction.

코레스테릭액정을 구성하는 봉상(棒狀)고분자는 나선구조를 갖추고, 나선축에 평행한 광이 입사된 경우, 나선 피치와 동일한 광의 파장을 브래그(bragg) 반사한다. Rod-like (棒狀) polymer constituting the collection cholesteric liquid crystal has a helical structure, when the parallel light to the helix axis of incidence, and reflects the same wavelength of light and the helical pitch Bragg (bragg). 즉, np값과 동일한 파장의 광을 중심파장으로 하여 굴절률 이방성(△n)과 나선 피치(p)를 곱한 △np값과 동일한 밴드폭(파장의 범위)에 의해, 브래그반사를 얻는다. That is, by using the same wavelength of light and the np value as a center wavelength, multiplied by the refractive index anisotropy (△ n) and the helical pitch (p) △ np value in the same bandwidth (the range of the wavelength), the Bragg reflection is obtained.

또한, 상기 굴절률 이방성(△n)은 봉상의 액정고분자의 장축방향에 따른 굴절률과 단축방향에 따른 굴절률과의 차를 나타내고, 또한 평균굴절율은 액정고분자의 장축방향에 따른 굴절률과, 단축방향에 따른 굴절률과의 2승합의 평방근에 의해구해진다. Further, the refractive index anisotropy (△ n) represents the difference between the refractive index of the refractive index and the short axis direction of the long axis of the liquid crystal polymer of the stick-shaped, but also the average refractive index of the refractive index and a short axis direction of the long axis of the liquid crystal polymer it is obtained by the square root of the square sum of the two indices of refraction.

그러나, 코레스테릭액정의 굴절률 이방성(△n)은 0∼0.3의 것 밖에 실존하지 않으면서 코레스테릭액정의 평균굴절율(n)도 1.4∼1.6의 것 밖에 실존하지 않기 때문에, 상기 브래그반사의 중심파장을 가시광파장의 중심파장(약 550nm)에 일치시키는 것은 곤란하다. However, since the refractive index anisotropy (△ n) of the collection cholesteric liquid crystal is not only a real average refractive index (n) of the liquid crystal stand collection cholesteric If no existence outside that of 0 to 0.3 is also in the 1.4 to 1.6, of the Bragg reflection It is to match the center wavelength in the center wavelength (approximately 550nm) of a visible light wavelength is difficult. 따라서, 상기한 바와 같이, 코레스테릭액정의 나선 피치를 액정층의 두께 방향에 따라 변화시키는 것이 가시광 파장영역 전역에 걸쳐 양호한 편광반사능을 얻기 위해 극히 유효하다. Thus, as shown, it is extremely effective in order to obtain good polarization reflectivity over the entire visible light wavelength region for changing the helical pitch of the cholesteric liquid crystal in the collection direction of the thickness of the liquid crystal layer described above.

이와 같은 나선 피치가 변화하는 코레스테릭액정층을 얻는데에는 피치가 다른 2종 이상의 코레스테릭액정 폴리머층을 연속적으로 적층하거나, 코레스테릭액정재료를 기판에 도포해서 고화(固化)시키는 경우에, 도포 후의 막표면에 코레스테릭액정의 나선 피치를 길게하는 첨가제, 예컨대 나선 피치가 무한대인 네마틱액정등을 코팅하는 방법이 적합하다. In obtaining a collection cholesteric liquid crystal layer to such a change in the helical pitch, the pitch is subsequently deposited in the collection cholesteric liquid crystal polymer layer or more of the other two kinds or by applying a collection cholesteric liquid crystal material on the substrate in the case of solidification (固化) , a method for holding the helical pitch of the cholesteric liquid crystal to the collection film surface after coating the coating additives, such as the helical pitch is infinity, the nematic liquid crystal or the like that is suitable.

또한, 상기 실시예에 있어서는 가변리터더층에 인가되는 전압으로서 Von과 Voff의 중간 전압을 인가하는 것에 의해 중간조(中間調) 표시를 시키는 것도 물론 가능하다. In addition, it is also of course possible that the half tone In (中間 調) displayed by applying an intermediate voltage of Von and Voff as the voltage applied to the variable l deocheung to the embodiment.

이상으로부터, 액정표시장치(10)를 외광을 이용해서 반사형 표시소자로서 동작시키는 경우, 또는 배면광원(21)을 이용해서 투과형 표시소자로서 동작시키는 경우의 어느 경우에서도 높은 광이용 효율을 달성할 수 있다. From the above, when the liquid crystal display device 10 to operate using the external light as a reflection type display device, or using a back light source 21 to achieve high light utilization efficiency, in either case of a case of operating as a transmissive display device can.

또한, 상기한 바와 같이 어레이기판상에 설치되어 있는 각 TFT(31)는 게이트전극(33)이 반도체막(36) 아래에 배치되는 바닥 게이트구조를 갖추고 있다. Each of the TFT (31) is installed on the array substrate as described above, a gate electrode 33 is equipped with a bottom gate structure disposed below a semiconductor film 36. 이경우, 어레이기판으로부터 TFT(31)를 향해 입사되는 외광은 게이트전극(33)에서 차단되어 반도체막(36)에는 입사되지 않는다. In this case, external light incident from the array substrate toward the TFT (31) is cut off from the gate electrode 33 is not incident on the semiconductor film 36. 그 결과, 액정표시장치(10)를 옥외에서 사용하는 경우, 외광에 의해 발생하는 광누설전류에 의한 표시 콘트라스트비 저하를 방지할 수 있다. As a result, in the case of using the liquid crystal display device 10 from the outside, it can be prevented by the light leakage current caused by the external light display contrast ratio decreases.

투명한 화소전극(16)의 경계부에는 신호선(32), 주사선(34), 보조용량선의 어느 것의 배선전극이 배치되어 있기 때문에, 배면광원(21)을 이용한 반투과형의 액정표시장치로서 사용하는 경우, 배면광원으로부터의 광의 누설을 방지하고, 콘트라스트비를 저하시키는 것이 없다. Since the boundary between the transparent pixel electrode 16, the signal line 32, scanning line 34, the storage capacitor is arranged in the wiring electrode of what any of the line, in the case of using a liquid crystal display device of transflective type using a back light source 21, prevent leakage of light from the back light source, and not to of lowering the contrast ratio.

어레이기판과 대향기판을 접합시키기 위한 시일제는 대향기판의 선택반사층(18)이 형성되어 있지 않은 영역에 도포하는 것이 바람직하다. The sealant for bonding the array substrate and the counter substrate is preferably applied to an area that is not formed with a selected reflection layer 18 of the counter substrate. 선택반사층(18)의 위에서는 시일제의 부착성이 나쁘고, 1만 시간 이상의 장시간의 사용에 대해 기판이 떨어지는 등의 신뢰성 문제를 초래하는 염려가 있다. Above the selected reflection layer 18 there is the possibility that results in a reliability problem of the substrate is less for the use of the sealant for a long time adhesion is, more than 10,000 sigan of bad. 또한, 선택반사층(18)의 상에 시일제의 부착성이 양호한 오버코팅제를 도포하여 두면, 상기 신뢰성 문제는 회피할 수 있다. Also, the choice to leave the reflective layer 18 by applying the over-coating agent with good adhesion of the sealant, the reliability problem can be avoided. 오버코팅제는, 예컨대 통상 칼라필터층에서 이용되고 있는 아크릴수지등을 사용할 수 있다. Over-coating agent is, for example, may be a conventional acrylic resin being used in the color filter layer and the like.

한편, 상기한 액정표시장치(10)에 있어서, 유리기판(14)과 선택반사층(18) 사이에 설치된 코레스테릭액정층(60)은 배면광원(21)의 대역필터로서 기능한다. On the other hand, in the liquid crystal display device 10 described above, collection cholesteric liquid crystal layer 60 provided between the glass substrate 14 and the selected reflection layer 18 functions as a band pass filter of the back light source 21. 이 코레스테릭액정층(60)은 다음과 같이 작성하였다. The collection cholesteric liquid crystal layer 60 was prepared as follows:

즉, 코레스테릭액정층(60)은 코레스테릭액정의 나선 피치(p)와 코레스테릭액정 폴리머의 평균굴절율(n)과의 적(np)이 칼라필터층(50)의 분광투과율특성의 피크파장간의 파장광인 470∼510nm의 범위와, 560∼600nm의 범위를 망라하도록 나선 피치가 액정층의 층두께 방향에 따라 연속적으로 변화하는 나선구조를 갖추고 있다. That is, the collection cholesteric of the spectral transmittance characteristics of the liquid crystal layer 60 is collection cholesteric liquid crystal helical pitch (p) and the collection average refractive index of the cholesteric liquid crystal polymer (n) and the enemy (np) a color filter layer 50 of the and the range of peak wavelength between the wavelength crazy 470~510nm, a helix pitch to encompass a range of 560~600nm has a helical structure that varies continuously in accordance with the layer thickness direction of the liquid crystal layer. 그 때문에, 배면광원(21)으로부터 출사된 광의 원편광성분 중, 470∼510nm의 범위와, 560∼600nm의 범위의 성분은 코레스테릭액정층(60)에 의해 반사되어, 선택반사층(18)을 투과하는 것이 없다. Therefore, the range of the light source of the polarized light components emitted from the back light source (21), and 470~510nm ingredient in the range of 560~600nm is reflected by the cholesteric liquid crystal collection layer 60, the selected reflection layer 18 not to transmit the.

도 7은 코레스테릭액정층(60)의 투과율 파장 분산특성을 나타내고 있다. 7 shows the transmittance of the wavelength dispersion property of the collection cholesteric liquid crystal layer 60. 나선 피치의 비틀림방향은 선택반사층(18)의 코레스테릭액정의 비틀림 피치와 동일 방향으로 하였다. Twisting direction of the helical pitch was set to twist pitch of the cholesteric liquid crystal collection of the selected reflection layer 18 and the same direction. 동일 방향의 경우, 선택반사층(18)과 연속하여 코레스테릭액정층(60)을 형성하는 경우에 제조가 용이하게 된다. In the same way, by selecting a row and the reflective layer 18 it is easy to manufacture in the case of forming the collection cholesteric liquid crystal layer 60. 또한, 본 실시예에서는 이 코레스테릭액정층(60)을 유리기판(14) 내면에 형성하였지만, 유리기판(14)의 외면에 형성할 수도 있다. In this embodiment, although the collection form a cholesteric liquid crystal layer 60 on the glass substrate 14, the inner surface may be formed on the outer surface of the glass substrate 14.

배면광원(21)의 선상광원(24)으로서는 도 8과 같은 발광스펙트럼을 갖춘 주광색(晝光色) 형광등, 또는 도 9에 나타낸 바와 같은 적, 녹, 청의 3파장으로 발광스펙트럼 피크를 갖춘 3파장 형광등을 이용할 수 있다. 3 wavelength with a spectral peak light emission with the same red, green, and blue three wavelengths shown in the line light source 24. As the (晝 光 色) daylight with an emission spectrum as shown in Fig. 8 fluorescent lamps, or 9 of the back light source 21 It can be used with fluorescent lighting.

3파장관의 발광휘도의 분광특성은 도 9에 나타낸 바와 같이 본질적으로 필요한 440, 540, 620nm 근방의 피크뿐만 아니라 470∼510nm, 560∼600nmm의 범위에서도 불필요한 피크를 갖추고 있다. Spectral characteristics of the light emission luminance in the third wave Secretary of 440, 540, 620nm near the peak required essentially as shown in Fig. 9, as well as equipped with the unwanted peak in the range of 470~510nm, 560~600nmm. 또한, 주광색 형광등은 이들의 범위의 발광분이 더욱 크게 되어 있다. In addition, daylight fluorescent light emission of the minutes of these ranges may be even larger. 그러나, 코레스테릭액정층(60)에 의해 470∼510nm, 560∼600nmm의 범위의 파장광을 효과적으로 차단할 수 있어 어느 형광등도 사용할 수 있다. However, it is possible to block the collection cholesteric wavelength light in the range of 470~510nm, 560~600nmm by the liquid crystal layer 60 effectively can be used either fluorescent light.

상기한 바와 같이 구성된 액정표시장치(10)를 어두운 장소에서 배면광원(21)을 점등시킨 상태에서 측정한 경우의 적, 청, 녹의 색재현범위를 도 10에서 실선 A로 나타내고 있다. It shows a liquid crystal display red, blue, and the solid line A of rust color reproduction range in Figure 10 in the case of measuring device 10 in a state in which the rear light source 21 in a dark place is configured as described above. 또한, 비교를 위해 액정표시장치(10)로부터 코레스테릭액정층 (60)을 취해 제거하면서 선상광원(24)을 주광색 형광등에서 3파장관으로 치환한 경우의 색재현범위를 도 10에서 점선 B로 나타내고 있다. Further, the dotted line the color reproduction range in the case of substitution by 3-wave Secretary of the linear light source 24 on the daylight fluorescent, removing takes a collection cholesteric liquid crystal layer 60 from the liquid crystal display device 10 for comparison in Figure 10 B It denotes a. 이들의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예의 액정표시장치(10)의 쪽이 색재현범위가 넓고, 특히 적, 녹의 재현성이 좋다. As can be seen from a comparison of these, the present embodiment is one is the color gamut of the liquid crystal display device 10 is large, and in particular small, good reproducibility of rust.

또한, 본 실시예에 있어서 코레스테릭액정층(60)은 550nm에서의 투과율을 1로 한 경우, 470∼510nm의 범위에서의 최대 투과율은 0.06이고, 560∼600nm의 범위에서의 최대 투과율은 0.008 정도로 된다. In addition, the collection cholesteric liquid crystal layer 60 in the present embodiment in case of transmission at 550nm of 1, and the maximum transmittance in the range of 470~510nm is 0.06, the maximum transmittance in the range of 560~600nm is 0.008 It is enough. 코레스테릭액정층(60)의 투과율을 다양하게 시험한 결과, 이들의 최대 투과율이 대략 0.1 이하이면, 양호한 색재현성을 얻을 수 있음을 알 수 있었다. Collection cholesteric result of various test the transmittance of the liquid crystal layer 60, when the maximum transmittance thereof substantially 0.1 or less, it was found that to obtain a good color reproduction.

또한, 상기 실시예에 있어서는 코레스테릭액정층(60)의 액정분자의 비틀림 방향을 선택반사층(18)의 코레스테릭액정의 비틀림 방향과 일치시키고 있지만, 서로 역방향으로 형성하는 것도 가능하다. Furthermore, although In collection and collection matches the cholesteric twist direction of the cholesteric liquid crystal of the liquid crystal layer, the liquid crystal selected reflection layer 18, the twisting direction of the molecule of 60 in the above embodiment, it is possible to form in opposite directions. 또한, 코레스테릭액정층(60)을 470∼510nm의 범위에서 최대 투과율을 갖는 층과, 560∼600nmm의 범위에서 최대 투과율을 갖는 층을 갖추도록 나선 피치의 다른 복수층을 불연속적으로 형성하는 것도 가능하다. Further, forming the collection cholesteric another plurality of layers of the liquid crystal layer 60 and the layer having a maximum transmittance in the range of 470~510nm, a spiral a way to have a layer having a maximum transmittance in the range of pitch 560~600nmm discretely it is possible.

이상과 같이, 본 실시예에 따른 액정표시장치(10)에 의하면, 외광을 이용하여 반사형의 표시소자로서 동작시키는 경우 및, 배면광원을 이용하여 투과형의 표시소자로서 동작시키는 경우의 어느 것에 있어서도 색재현성을 지나치게 변화시키지 않고 고휘도의 표시화면을 얻을 수 있게 된다. As described above, also according to the liquid crystal display device 10 according to this embodiment, that any of the cases using the case, and a back light source of operating using external light as a display device of the reflection type of operating a display device of transmission type without excessively changing the color reproducibility can be obtained a high luminance of the display screen. 그 때문에, 반사표시시에 배면광원을 보조적으로 사용하거나, 또는 투과표시시에 배면광원의 휘도를 올릴 필요가 없게 되어 소비전력을 절감할 수 있게 된다. Therefore, it is not necessary adjuvant for use as a back surface light source in the reflective display, or increase the brightness of the back light source at the time of transmissive display is possible to reduce the power consumption.

다음에, 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치에 대해 설명한다. It will be described for a liquid crystal display device according to Next, a second embodiment of the present invention.

도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이 제2실시예에 의하면, 대향배치된 1쌍의 유리기판(13,14) 사이에 TN 액정층(15)을 끼워유지하여 구성된 TN 액정소자는 대향기판이 전면측, 어레이기판이 배면측에 배치되어 있다. According to the second embodiment, as shown in Figs. 11 and 12, a TN liquid crystal element formed by keeping it into the TN liquid crystal layer 15 between the opposed glass substrates 13 and 14 disposed on the front substrate 1 opposite pairs side, and the array substrate is disposed on the back side. 즉, 대향기판을 구성하는 유리기판(14)의 내면상에 제1칼라필터층(50) 및 대향전극(17)이 차례로 형성되고, 유리기판(14)의 외면상에 위상차판(12) 및 편광판(11)이 차례로 설치되어 있다. That is, the phase difference plate 12 and the polarizing plate on the outer surface of the first color filter layer 50 and the counter electrode 17, a glass substrate 14 formed in turn, on an inner surface of a glass substrate 14 constituting the counter substrate (11) are provided in order.

또한, 어레이기판을 구성하는 유리기판(13)의 내면상에 선택반사층(18) 및 화소전극(16)이 설치되고, 유리기판(13)의 외면에 대향해서 배면광원(21)이 배치되어 있다. In addition, the selected reflection layer 18 and the pixel electrode 16 is provided on the inner surface of the glass substrate 13 constituting the array substrate, a back light source 21 opposite to the outer surface of the glass substrate 13 is disposed . 본 실시예에 의하면, 상기한 제1실시예에 있어서 코레스테릭액정층(60) 대신 밴드패스필터(70)가 설치되어 있다. According to this embodiment, in the above-described first embodiment Collection cholesteric liquid crystal layer 60, instead of the band-pass filter 70 is installed. 즉, 유리기판(13)과 선택반사층(18) 사이에 밴드패스필터(70)가 설치되어 있다. In other words, the band-pass filter 70 between the glass substrate 13 and the selected reflection layer 18 is provided. 또한, 밴드패스필터(70)상에는 신호선 및 주사선의 배선 및, TFT(31) 등이 설치되고, 화소전극(16)에 접속되어 있다. In addition, the band-pass filter 70 is formed on the signal lines and scanning lines, and, TFT (31) of the installation and the like, is connected to the pixel electrode 16.

그 외 다른은 상기한 제1실시예와 동일하므로, 동일한 부분에는 동일한 참조부호를 붙이고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. In addition, because the other is the same as in the above-described first embodiment, like parts are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

상기 구성의 액정표시장치(10)를 구비한 액정표시장치에 의하면, 도 12에 나타낸 바와 같이 TN 액정층(15)에 전원(20)으로부터 전압이 인가되지 않는오프상태(Voff)에 있어서 TN 액정층(15)은 기판(13)으로부터 하측기판(14)을 향해 90°비틀린 나선구조를 나타내고, 액정분자는 기판에 평행으로 배열되어 있다. According to the liquid crystal display device having a liquid crystal display device 10 having the above construction, the TN liquid crystal in the power supply 20 is turned off (Voff) is not applied voltage from the TN liquid crystal layer 15 as shown in Fig. 12 layer 15 represents a 90 ° twisted helical structure toward the lower substrate 14 from the substrate 13, the liquid crystal molecules are arranged in parallel to the substrate.

이 상태에서 편광판(11) 및 위상차판(12)을 통해 TN 액정층(15)에 입사된 외광(Lf)의 우원편광은 TN 액정층(15)에서 위상이 λ/2 지연되는 것에 의해 좌원편광으로 변환되어 선택반사층(18)에 도달한다. In this state through the polarizer 11 and the retarder (12) TN right-handed circularly polarized light of the external light (Lf) incident on the liquid crystal layer 15 is left circularly polarized light by the phase in the TN liquid crystal layer 15 is λ / 2 delay It is converted to reach the selected reflection layer 18. 그리고, 선택반사층(18)에 도달한 좌원편광은 선택반사층(18)에 의해 전반사되어 다시 TN 액정층(15)에 입사되고, 여기서 다시 위상이 λ/2 지연되는 것에 의해 우원편광으로 변환되어 출력된다. Then, the left circularly polarized light reaches the selected reflection layer 18 is incident on the total reflection is again TN liquid crystal layer 15 by the selected reflection layer 18, where it is converted into right-handed circularly polarized light by which the phase is λ / 2 delay reprint do. 이 우원편광이 다시 위상차판(12)을 통과하는 것에 의해 편광판(11)의 편광축에 따른 직선편광으로 되어 편광판(11)을 통과해서 출력되고, 밝은 상태의 표시가 얻어진다. The right-handed circularly polarized light by passing through the retardation plate 12 is again changed to linearly polarized light according to the polarization axis of the polarizing plate 11 and the output passes through the polarizing plate 11, is obtained in the bright display state.

또한, 도 13에 나타낸 바와 같이, TN 액정층(15)에 포화 레벨 이상의 제2전압이 인가되어, TN 액정층이 ON상태(Von)로 되면, TN 액정은 나선 구조가 해제되어 액정분자(19)가 기판(13,14)에 수직으로 배열되고, 입사광을 위상변조하지 않은 상태로 된다. Further, Fig, TN is applied to a second voltage higher than the saturation level in the liquid crystal layer (15), TN when the liquid crystal layer is in an ON state (Von), TN liquid crystal, the liquid crystal molecules (19 a helical structure is released, as shown in Fig. 13 ) it is arranged perpendicularly to the substrate (13, 14), a state that is not phase-modulated incident light.

이 상태에서 관찰면으로부터의 입사광(Lf)은 편광판(11) 및 위상차판(12)을 매개로 우회전의 원편광으로서 TN 액정층(15)에 입사되지만, TN 액정층(15)에서는 위상변조되지 않고, 우회전의 원편광 그대로 선택반사층(18)에 도달한다. Incident light (Lf) from the observation surface in this state, but enters the liquid crystal layer 15, TN as the circularly polarized light of right turn in mediating the polarizer 11 and the retarder (12), TN liquid crystal layer 15 is not phase-modulated rather, the source reaches the polarization selection as the reflective layer 18 of the turn. 이 우회전의 원편광은 표시소자의 배면을 향해 투과하여 간다. Circularly polarized light of right turn is going to permeate toward the back surface of the display element. 그 결과, 관찰면에는 광은 돌아가지 않고, 어두운 상태의 표시가 얻어진다. As a result, if there is light without returning observed, it can be obtained in a dark display state.

한편, 도 12에 나타낸 Voff상태에 있어서, 배면광원(12)으로부터 출력되는선택반사층(18)에 배면측으로부터 입사되는 광원광(Lb) 중, 편광판(11)측으로부터 보아 좌회전의 원편광은 선택반사층(18)을 통과하고, 우회전의 원편광은 반사된다. On the other hand, in FIG. Voff state shown in 12, of the rear light source light (Lb) that is incident from the rear side to the selected reflection layer 18 is output from 12, the circularly polarized light in the left when viewed from the polarizer 11 side is selected passing through the reflection layer 18, and circularly polarized light of right turn is reflected. 그리고, 선택반사층(18)을 통과한 광은 TN 액정층(15)에 의해 λ/2 위상변조되고, 우회전의 원편광으로 변환된다. Then, the light having passed through the selected reflection layer 18 is converted into λ / 2 are phase-modulated, the right circularly polarized light by the TN liquid crystal layer 15. 이 원편광이 위상차판(12)을 통과하는 것에 의해 편광판(11)의 편광축에 따른 직선편광으로 되고, 편광판(11)을 통과하여 출력되어 어두운 상태의 표시가 얻어진다. This circularly polarized light is changed to linearly polarized light according to the polarization axis of the polarizing plate 11 by passing through the retardation plate 12, is outputted through the polarizing plate 11 can be obtained in a dark display state.

도 13에 나타낸 Von 상태에 있어서, 배면광원(12)으로부터 출력되어 선택반사층(18)으로 입사되는 광원광(Lb) 중, 편광판(11)측으로부터 보아 좌회전의 원편광은 선택반사층(18)을 통과하고, TN 액정층(15)에 의한 위상변조를 받지 않고서 그대로 출력된다. In the Von state shown in Figure 13, is output from the back light source 12, a light source (Lb) of the polarizing plate 11, the circularly polarized light in the viewed left from the side of the selected reflection layer 18 is incident on the selected reflection layer 18 and passing, TN without being phase-modulated by the liquid crystal layer 15 is output as it is. 그리고, 이 광이 위상차판(12)을 통과하는 것에 의해 편광판(11)이 편광축과 직교하는 진동방향을 갖춘 직선편광으로 되고, 편광판(11)에 의해 흡수된다. Then, the light from the polarizing plate 11 by passing through the retardation plate 12 is a linearly polarized light having a vibration direction perpendicular to the polarization axis is absorbed by the polarizing plate 11. 그 결과, 어두운 상태의 표시가 얻어진다. The result obtained is shown in the dark state.

TN 액정층(15)의 Voff 및 Von 상태에 있어서, 선택반사층(18)에 의해 반사된 우회전의 원편광은 다시 배면광원(21)측으로 돌아가지만, 배면광원(21)의 배면에 장착된 산란반사층(23)에 도달하면, 그 편광성분이 분해되고, 좌회전의 원편광성분을 갖추도록 된다. In the TN Voff and Von of the liquid crystal layer 15, the selected circular polarization of the right is reflected by the reflective layer 18 back to the side of the back light source 21, but mounted on the back surface of the back light source 21 is scattered reflection After reaching 23, the polarization components are decomposed, and is a way to have circularly polarized light component of the left turn. 좌회전의 원편광성분은 선택반사층(18)을 투과하기 때문에, 산란반사층(23)과 선택반사층(18) 사이에서 반사를 반복하는 중에, 이상적으로는 전체 반사광이 좌회전의 원편광으로 변환되어 관찰면측을 향해서 출력된다. Since the circularly polarized light component of the left turn is transmitted through the selected reflection layer 18, while repeatedly reflected between the scattering reflection layer 23 and the selected reflection layer 18 and, ideally, the conversion is total reflected light into the circularly polarized light in the left observation surface side towards the outputs.

다음에, 제1칼라필터층(50)에 대해 설명한다. Next, a description will be given of the first color filter layer (50). 액정표시장치(10)가 반사형의 액정표시장치로서 기능하는 경우, 도 11에 나타낸 바와 같이 관찰측으로부터 입사된 외광(Lf)은 전면측의 유리기판(14)에 설치된 제1칼라필터층(50)을 2회 투과하는 것으로 된다. When the liquid crystal display device 10 is functioning as a liquid crystal display device of the reflection type, the external light (Lf) incident from the viewing side, as shown in Figure 11 is the first color filter layer provided on a glass substrate 14 on the front side (50 ) to be transmitted by twice.

여기서, 제1칼라필터층(50)에는 종래와 마찬가지로, 광이 칼라필터층을 2회 투과하는 것에 의해 원하는 색농도로 되는 것과 같은 분광특성의 것을 이용하고 있다. Here, as in the prior art, first color filter layer 50, and using the fact that the spectral properties such as light is a desired color density by a color filter layer transmitting twice. 도 14는 제1칼라필터층(50)의 분광특성을 나타낸 것이고, 도 15는 광이 제1칼라필터층(50)을 2회 투과한 경우의 분광특성을 나타내고 있다. 14 will showing the spectral characteristics of the first color filter layer 50, and Figure 15 shows the spectral characteristics when the light is twice transmitted through the first color filter layer (50). 도 15의 분광특성은 도 14에 나타낸 분광특성의 각 파장에 있어서 투과율을 2승한 것으로 된다. Spectral characteristics of Fig. 15 is that the second seunghan the transmittance at each wavelength in the spectral characteristics shown in Fig.

이들 도면으로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 제1칼라필터층(50)을 1회 투과하는 것 만으로는 충분한 색농도가 얻어지지 않고, 제1칼라필터층(50)을 2회 투과한 경우는 충분한 색농도가 얻어진다. As will be appreciated from these figures, the case of one color without a sufficient color depth is not obtained only by which the filter layer 50 is transmitted once, the first color filter layer 50 two times transmission is a sufficient color density It is obtained.

한편, 배면광원(21)을 이용해서 액정표시장치(10)를 투과형의 액정표시장치로서 기능시키는 경우, 도 11에 나타낸 바와 같이 배면광원(21)으로부터의 입사광(Lb)은 제1칼라필터층(50)을 1회 밖에 통과하지 않는다. On the other hand, when the function of the liquid crystal display device 10 as a transmission type liquid crystal display device using the back light source 21, incident light (Lb) from the back light source 21 as shown in Figure 11 is the first color filter layer ( 50) a one-time does not pass outside. 이 경우, 상기한 바와 같이 충분한 색농도가 얻어질 수 없게 된다. In this case, a sufficient color density as described above can not be obtained.

여기서, 본 실시예에 의하면, 선택반사층(18)과 배면광원(21) 사이, 특히 선택반사층 아래에 밴드패스필터(70)를 배치하고 있다. Here, and according to this embodiment, placing the band-pass filter 70 to select between a reflective layer 18 and the back light source 21, in particular under the selected reflection layer. 이 밴드패스필터(70)는 색흡수필터에 의해 구성되고, 보다 구체적으로는 제1칼라필터층(50)과 마찬가지로 아크릴수지등의 유기매체중에 안료를 분산시킨 제2칼라필터층(72)에 의해 구성되어 있다. Composed of a band-pass filter 70 is composed of a color absorbing filter, more specifically, the first color filter layer 50, second color filter layer 72 is obtained by dispersing a pigment in an organic medium such as an acrylic resin, like It is.

제2칼라필터층(72)은 배면으로부터의 광이 제2칼라필터층(72), 제1칼라필터층(50)을 순차 투과한 경우에, 도 16에 나타낸 바와 같이 종래의 투과형용 칼라필터층과 동등의 분광특성이 얻어지도록 설계되어 있다. A second color filter layer 72 is of the light of the second color filter layer 72, the color filter layer are equal for the conventional transmission type as shown in, in Figure 16, if a sequential passes through the first color filter layer 50 from the back surface the spectral characteristic has been designed can be obtained. 즉, 제2칼라필터층(72)의 분광특성은 종래의 투과형용 칼라필터층의 분광특성의 각 파장에 있어서의 투과율을 제1칼라필터층(50)의 분광특성의 각 파장에 있어서의 투과율로 나눈 값으로 이루어진 분광특성으로 하면 된다. That is, the second spectral properties of the color filter layer 72 is divided by the transmittance of each wavelength of the spectral properties of the color filter for the conventional transmission type as the transmittance of each wavelength of the spectral characteristics of the first color filter layer 50, the value If the spectral characteristic is made of.

도 17은 이와 같이 하여 얻어진 안료분산방식에 의한 제2칼라필터층(72)의 분광특성을 나타내고 있다. 17 shows the spectral characteristics of the second color filter layer 72 by a pigment dispersion method thus obtained. 상기한 바와 같이, 투과형의 액정표시장치로서 기능하는 경우, 배면광원(21)으로부터 출사한 광(Lb)은 제2칼라필터층(72), 제1칼라필터층(50)을 순차 투과하기 때문에, 표시화상의 색농도는 도 16에 나타낸 바와 같이 쌍방의 칼라필터층의 총합 분광특성으로 된다. Display because, when functioning as a transmission type liquid crystal display device, the light (Lb) emitted from the back light source 21 is sequentially transmitted through the second color filter layer 72, a first color filter layer 50, as described above, color density of the image is the sum of both spectral characteristics of the color filter layer as shown in Fig. 따라서, 투과형의 액정표시장치로서 사용한 경우에도, 종래의 투과형과 마찬가지로 충분히 진한 색농도의 화상을 얻을 수 있게 된다. Accordingly, even when used as a transmission type liquid crystal display device, it is possible to sufficiently obtain an image of the deep color density, like a conventional transmission type.

이 경우, 배면광원(21)으로부터 출사된 광은 편광성분까지도 일치하고 있으면 전체 선택반사층(18)을 투과하기 때문에, 선택반사층(18)이 차광층으로서 작용되지 않고, 광손실이 발생되지 않는다. In this case, if the match even the light is polarized light component emitted from the back light source 21 is not functional due to passing through the entire selection reflection layer 18, the selected reflection layer 18 is a light blocking layer, but the optical loss is not generated. 또한, 선택반사층(18) 자체가 편광자(偏光子)의 기능을 발휘하기 때문에, 편광판을 1매 생략할 수 있는 효과가 있다. Further, since the selected reflection layer 18 itself to exert the functions of the polarizer (偏光 子), there is an effect that it is possible to omit the polarization plate 1 sheet.

또한, 상기한 액정표시장치에 있어서, 제2칼라필터층(72) 및 선택반사층(18)은 도 18에 나타낸 바와 같이 배면측의 유리기판(13)의 외면에 설치하여도 되고, 이 경우에도 상기 제2실시예와 마찬가지의 효과는 얻을 수 있게 된다. In the above-described liquid crystal display device, and be disposed on the outer surface of the second color filter layer 72 and the selected reflection layer 18 is a back side glass substrate 13 of as shown in Fig. 18, the in this case the second embodiment has the same effect as that can be obtained. 또한, 이 경우 유리기판(13)의 두께에 의한 시차를 경감하기 위해서 제2칼라필터층(72)은제1칼라필터층(50)에 대해 유리기판(13)의 면방향으로 소정 거리 어긋나게 하여 배치하고, 투과형으로서 기능하는 영역을 중심으로 한 패턴 배열로 하면 된다. Further, in this case, and disposed shifted by a predetermined plane direction of the second color filter layer 72, silver glass substrate 13 for the color filter layer 50 in order to reduce the time difference by the thickness of the glass substrate 13, distance, When a pattern is arranged in a center of an area functioning as a transmission type. 더욱이, 선택반사층(18)을 필름형상으로 하여 독립하여 제작하고, 유리기판(13)에 부착하는 것에 의해 제조를 간단화할 수 있게 된다. Moreover, making a selection reflecting layer 18 independently by a film-like, and is able to be simplified manufacturing by mounting the glass substrate 13.

또한, 도 19에 나타낸 바와 같이 선택반사층(18)으로서 코레스테릭액정 폴리머로 이루어진 선택반사층을 이용하고, 이 선택반사층(18)을 제2칼라필터층(72)으로서 겸용하여도 된다. Furthermore, using the selected reflection layer made of a cholesteric liquid crystal polymer as a collection selection reflection layer 18, as shown in Figure 19, and is also possible to combine the selected reflection layer 18 as the second color filter layer 72. 구체적으로는, 코레스테릭액정 폴리머층내에 잉크등에 이용하는 염료(RGB)를 첨가하면 된다. Specifically, it is the addition of dye (RGB) or the like used in the ink collection cholesteric liquid crystal polymer layer. 여기서 이용한 코레스테릭액정 폴리머층은 나선 피치가 층내에서 연속적으로 변화한 것으로, 구체적으로는 자외영역의 광을 선택반사하는 피치의 코레스테릭액정 폴리머층, 예컨대 워커 케미칼 제품인 코레스테릭LC실리콘과, 적외선 자외영역의 광을 선택반사하는 피치의 코레스테릭액정 폴리머층, 예컨대 워커 케미칼 제품인 코레스테릭LC실리콘을 연속 형성함으로써 경계면의 인터액션효과에 의해 형성할 수 있다. Here, as a collection continuously changed cholesteric liquid crystal polymer layer in the helical pitch intra-layer using the same, specifically, the collection cholesteric liquid crystal polymer layer of the pitch for reflecting select the ultraviolet region light, for example, Walker Chemical product collection cholesteric LC silicones and , selection of the infrared light reflected ultraviolet region collection cholesteric liquid crystal polymer layer of a pitch that, for example, by forming a chemical product collection Walker cholesteric LC continuous silicon can be formed by the interaction effect of the boundary surface.

이와 같은 코레스테릭액정 폴리머층으로 이루어진 선택반사층(18)은 상기 제2실시예의 선택반사층과 마찬가지로 위에서 입사된 광(Lf), 아래에서 입사된 광(Lb) 모두 좌우 원편광으로 분해하고, 투과, 반사한다. The selected reflection layer 18 is made of a collection cholesteric liquid crystal polymer layer, such as is the second embodiment like the selected reflection layer is decomposed into a light (Lf), the light (Lb), both left and right circularly polarized light is incident from below enters from above, the transmission , and it reflects. 따라서, TN 액정층(15)을 λ/2 위상차로 하면, 위상차의 제어를 0∼λ/2로 하는 것에 의해 원편광의 위상을 0 내지 λ/2 어긋나게 하는 것이 가능하고, 좌우의 원편광을 스위칭하는 것이 가능하다. Therefore, when the TN liquid crystal layer 15 to the λ / 2 phase difference, that it is possible, and the left and right circularly polarized light that is shifted from 0 to λ / 2 the phase of the circularly polarized light by controlling the phase difference to 0~λ / 2 it is possible to switch. 또한, 제2칼라필터층(72)과, 코레스테릭액정 폴리머층으로 이루어진 선택반사층(18)을 겸한 층으로 하는 것에 의해 액정표시장치 전체의 층수를 삭감할수 있게 된다. In addition, the second can reduce the color filter layer 72, a cholesteric liquid crystal display Collection Number of floors of the entire apparatus by the layer also serves as the selection reflection layer 18 made of liquid crystal polymer layer is possible.

더욱이, 도 20에 나타낸 바와 같이 밴드패스필터(70)로서 간섭필터(74)를 이용하여도 된다. Moreover, it is also possible to use an interference filter 74 as a band-pass filter 70 as shown in Fig. 이 간섭필터(74)로서는, 예컨대 복수의 유전체를 교대로 적층한 것이 알려져 있고, 적층되는 유전체로서 CeO 2 와 MgF 2 의 조합이 알려져 있다. As the interference filter 74, for example, it may be a laminate a plurality of dielectric alternately known, a combination of CeO 2 and MgF 2 is known as a stacked dielectric. 이와 같은 유전체 다층막의 재료, 굴절률, 적층하는 층수를 적당하게 조정하는 것에 의해 원하는 투과율 특성을 얻을 수 있게 된다. By suitably adjusting this material, the refractive index, the number of laminating of the same dielectric multilayer film it is possible to obtain the desired transmission properties.

도 21은 간섭필터(74)의 투과율 특성을 나타낸 것으로, 도 14에 나타낸 제1칼라필터층(50)의 분광특성과 비교하면, 간섭필터(74)를 투과하는 광은 보다 협대역의 광인 것을 알 수 있다. 21 is compared with the spectral characteristics of the first color filter layer 50 shown in that FIG. 14 illustrates the transmittance characteristics of interference filters 74, the light transmitted through the interference filter 74 is more seen that crazy narrowband can. 따라서, 배면광원(21)의 선상광원(24)이 제1실시예와 마찬가지로 도 8에 나타낸 바와 같은 발광스펙트럼을 갖추고 있지 않은 경우, 광원광 중, 예컨대 제1칼라필터층(50)의 G의 투과광의 아래쪽 부분 영역에 해당하는 파장광은 간섭필터(74)에 의해 커트되기 때문에, 적합한 색농도의 화상을 얻을 수 있게 된다. Therefore, when the line light source 24 of the back light source 21 is not equipped with a light emission spectrum as shown in Similarly Figure 8 of the first embodiment, of the light source, for example, transmitting light of G of the first color filter layer 50, since the wavelength of light to which the area in the lower part is cut by the interference filter 74, it is possible to obtain an image of good color density.

또한, 도 18 내지 도 20에 나타낸 변형예에 있어서, 그 외 구성은 제2실시예와 동일한 바, 동일한 부분에는 동일한 참조부호를 붙이고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. Further, in the modification shown in FIGS. 18 to 20, other configurations are denoted by the same reference numerals are the same bars, the same parts as in the second embodiment, detailed description thereof will be omitted.

이상과 같이 구성된 제2실시예 및 각 변형예에 의하면, 외광을 이용하여 반사형의 액정표시장치로서 기능시키는 경우 및, 배면광원을 이용하여 투과형의 액정표시장치로서 동작시키는 경우의 어느 것에 있어서도 밝게 색농도의 높은 표시를얻을 수 있게 된다. According to the second embodiment and each modified example having the above structure by using the case and the back surface light source using an external light which serves as a liquid crystal display device of the reflective bright also to any cases of operating as a transmission type liquid crystal display device it is possible to obtain a display of high color density. 또한, 지금까지는 a-Si TFT를 이용한 예에 대해 설명하였지만, 본 발명은 폴리실리콘 TFT를 이용한 경우에도 적용할 수 있음은 물론이다. Further, although up to describe an example using the a-Si TFT Now, the present invention is, of course can be applied to a case of using a polysilicon TFT.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 배면광원 및 외광을 반사하는 반사막을 구비하고, 반사형 및 투과형 칼라 액정표시장치로서 기능할 수 있는 반투과형 칼라 액정표시장치를 구현할 수 있게 된다. Or more, according to the present invention as described above, provided with a reflection film for reflecting the external light and a back light source, and it is possible to implement a semi-transmission type color liquid crystal display device which can function as a reflection type and a transmission type color liquid crystal display device.

Claims (20)

  1. 서로 대향 배치되고, 각각의 내면에 액정구동전극이 설치된 전면기판 및 배면기판과; And they arranged opposite to each other, and the front substrate and the rear substrate are the liquid crystal driving electrodes provided on the respective inner surface;
    상기 전면기판과 배면기판 사이에 끼워지지되고, 인가전압에 따라 입사광의 위상을 변조시키는 액정층; A liquid crystal layer which is held sandwiched between the front substrate and the rear substrate, the phase modulating incident light according to an applied voltage;
    상기 전면기판 및 배면기판의 한쪽의 기판의 외면에 순서대로 탑재된 위상차판 및 편광축을 갖춘 편광판; A polarizing plate with a retardation plate and the polarization axis mounted on the outer surface of the substrate in the order of one of the front substrate and the rear substrate;
    다른쪽의 기판상에 형성된 반투과 반반사층; Semi-transmission semi-reflection layer formed on the other substrate;
    상기 반투과 반반사층 보다도 상기 전면기판측에 배치된 칼라필터층; The semi-transmissive semi-reflective layer than the color filter layer disposed on the front substrate side;
    상기 다른쪽의 기판의 배면측에 배치된 배면광원 및; Disposed on the back side of the other substrate, and a back light source;
    상기 반투과 반반사층과 상기 배면광원 사이에 배치되고, 상기 칼라필터층의 분광투과율 특성의 인접하는 피크 파장간의 파장광을 선택적으로 반사하는 코레스테릭액정층을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치. A liquid crystal display device, characterized in that configured by having the semi-transmissive semi-reflective layer and the collection cholesteric liquid crystal layer adjacent to selectively reflect a light having a wavelength between the peak wavelength at which the spectral transmittance characteristics of the color filter layer is disposed between the back light source, .
  2. 제1항에 있어서, 상기 위상차판이 상기 편광판의 전면측으로부터 보았을 때, 상기 편광판의 편광축에 대해 소정 방향으로 개략 45°를 이룬 지상축을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. The method of claim 1, wherein when the phase difference plate is viewed from the front side of the polarizing plate, a liquid crystal display device, characterized in that the slow axis has achieved a schematic 45 ° in a predetermined direction with respect to the polarization axis of the polarizing plate.
  3. 제2항에 있어서, 상기 반투과 반반사층은 입사광의 제1원편광성분을 반사하고, 상기 제1원편광성분과 역회전의 제2원편광성분을 투과하는 선택반사층을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. The method of claim 2 wherein said semi-transmission semi-reflection layer is characterized by containing the selected reflection layer which reflects and transmits the second circularly polarized light component of the first circularly polarized light component and a reverse rotation to the incident light of the first circularly polarized light component the liquid crystal display apparatus.
  4. 제3항에 있어서, 상기 선택반사층은 코레스테릭액정으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. 4. The method of claim 3 wherein the selected reflection layer is a liquid crystal display device, characterized in that it is formed of a cholesteric liquid crystal collection.
  5. 제4항에 있어서, 상기 선택반사층을 형성하고 있는 코레스테릭액정은 상기 편광축으로부터 상기 지상축으로의 회전방향과 역방향의 비틀림 방향을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. The method of claim 4, wherein the collection cholesteric liquid crystal, which forms the selected reflection layer is a liquid crystal display device, characterized in that from the polarization axis has a twist direction of the direction opposite to the rotation direction of the slow axis.
  6. 제5항에 있어서, 상기 선택반사층을 형성하고 있는 코레스테릭액정 및, 상기 선택반사층과 상기 배면광원 사이에 배치된 상기 코레스테릭액정층은 동일의 비틀림 방향을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. Of claim 5 wherein the metallic liquid crystal layer and the collection Ste disposed between collection cholesteric liquid crystal, which forms the selected reflection layer and the selected layer and the back light source is a liquid crystal display, characterized in that has a torsional direction of the same Device.
  7. 제5항에 있어서, 상기 선택반사층을 형성하고 있는 코레스테릭액정 및, 상기 선택반사층과 상기 배면광원 사이에 배치된 상기 코레스테릭액정층은 서로 역방향의 비틀림 방향을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. The method of claim 5, wherein the liquid crystal, characterized in that has a twisting direction of the collection are reverse to each other cholesteric liquid crystal layer disposed between the selected reflective layer formation and collection cholesteric liquid crystal and said selection layer and said back light source display device.
  8. 제4항에 있어서, 상기 선택반사층을 형성하고 있는 코레스테릭액정층은 그 나선 피치와 평균굴절율의 적이 가시광 파장에 상당하는 값의 사이에서 연속적으로변화하도록 형성되고, 상기 선택반사층과 상기 배면광원 사이에 배치된 코레스테릭액정층은 그 나선 피치와 평균굴절율의 적이 가시광 파장에 상당하는 값의 사이에서 비연속적으로 변화하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. 4 wherein, collection cholesteric liquid crystal layer that forms the selected reflection layer is formed to be continuously changed between the value equivalent to have a visible light wavelength of the helical pitch and the average refractive index, and the back light source the selected reflection on the collection cholesteric liquid crystal layer is a liquid crystal display device, characterized in that it is formed so as to change discontinuously between the value corresponding to the wavelength of visible light have the helical pitch and the average refractive index disposed between.
  9. 제1항에 있어서, 상기 위상차판 및 편광판은 상기 전면기판의 외면상에 설치되고, 상기 선택반사층은 상기 배면기판의 내면상에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. The method of claim 1, wherein the phase difference plate and a polarizing plate is provided on the outer surface of the front substrate, the selected reflection layer is a liquid crystal display device, characterized in that provided on the inner surface of the rear substrate.
  10. 서로 대향 배치되고, 각각의 내면에 액정구동전극이 설치된 전면기판 및 배면기판과; And they arranged opposite to each other, and the front substrate and the rear substrate are the liquid crystal driving electrodes provided on the respective inner surface;
    상기 전면기판과 배면기판 사이에 끼워지지되고, 인가전압에 따라 입사광의 위상을 변조시키는 액정층; A liquid crystal layer which is held sandwiched between the front substrate and the rear substrate, the phase modulating incident light according to an applied voltage;
    상기 전면기판 및 배면기판의 한쪽의 기판의 외면에 순서대로 탑재된 위상차판 및 편광축을 갖춘 편광판; A polarizing plate with a retardation plate and the polarization axis mounted on the outer surface of the substrate in the order of one of the front substrate and the rear substrate;
    다른쪽의 기판상에 형성되고, 입사광의 제1원편광성분을 반사하여 상기 제1원편광성분과 역회전의 제2원편광성분을 투과하는 선택반사층; It is formed on the other substrate, and selection by reflecting incident light with a first circular polarization component passes through the second circular polarization components of the first circularly polarized light component and a rotating reflective layer;
    상기 선택반사층 보다도 상기 전면기판측에 배치된 제1칼라필터층; Than that of the selected reflection layer of the first color filter layer disposed on the front substrate side;
    상기 배면기판의 배면측에 배치된 배면광원 및; The back surface light source disposed on the back side of the rear substrate, and;
    상기 선택반사층 보다도 상기 배면광원측에 배치된 밴드패스필터를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치. A liquid crystal display device, characterized in that all the selected reflection layer configured by having a band-pass filter disposed at the back light side.
  11. 제10항에 있어서, 상기 밴드패스필터는 상기 제1칼라필터층의 어느 것의 투과파장영역에 있어서 상기 제1칼라필터층 보다도 협대역의 분광투과율특성을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. The method of claim 10 wherein the bandpass filter is a liquid crystal display device, characterized in that has a spectral transmittance characteristics of the narrow-band than the first color filter layer as claimed in any transmission wavelength region of one of the first color filter layer.
  12. 제11항에 있어서, 상기 밴드패스필터는 각각 다른 분광투과율특성을 갖춘 복수의 색흡수 필터층이 규칙적으로 배열되어 이루어진 제2칼라필터층으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. The method of claim 11 wherein the bandpass filter is a liquid crystal display device characterized in that is composed of a second color filter layer formed is arranged in each of a plurality of color filter layers absorb with different spectral transmittance characteristics are regularly.
  13. 제11항에 있어서, 상기 밴드패스필터는 간섭필터층으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. The method of claim 11 wherein the bandpass filter is a liquid crystal display device, characterized in that it is configured as an interference filter layer.
  14. 제10항에 있어서, 상기 위상차판은 상기 편광판의 전면판으로부터 보았을 때 상기 편광판의 편광축에 대해 소정 방향으로 개략 45°를 이룬 지상축을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. 11. The method of claim 10, wherein the retarder is a liquid crystal display device, characterized in that the slow axis has achieved a schematic 45 ° in a predetermined direction with respect to the polarization axis of the polarizing plate as viewed from the front plate of the polarizing plate.
  15. 제10항에 있어서, 상기 선택반사층은 코레스테릭액정으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. 11. The method of claim 10, wherein the selected reflection layer is a liquid crystal display device, characterized in that it is formed of a cholesteric liquid crystal collection.
  16. 제15항에 있어서, 상기 선택반사층을 형성하고 있는 코레스테릭액정은 상기편광축으로부터 상기 지상축으로의 회전방향과 역방향의 비틀림 방향을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. The method of claim 15 wherein the collection cholesteric liquid crystal, which forms the selected reflection layer is a liquid crystal display device, characterized in that from the polarization axis has a twist direction of the direction opposite to the rotation direction of the slow axis.
  17. 제10항에 있어서, 상기 제1칼라필터층은 상기 전면기판의 내면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. The method of claim 10, wherein the first color filter layer is a liquid crystal display device, characterized in that formed on the inner surface of the front substrate.
  18. 제10항에 있어서, 상기 밴드패스필터는 상기 배면기판의 외면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. The method of claim 10 wherein the bandpass filter is a liquid crystal display device, characterized in that installed on the outer surface of the rear substrate.
  19. 제10항에 있어서, 상기 밴드패스필터는 상기 선택반사층의 아래에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치. The method of claim 10 wherein the bandpass filter is a liquid crystal display device, characterized in that it is laminated on the lower side of the selected reflection layer.
  20. 제12항에 있어서, 상기 제2칼라필터층은 상기 선택반사층을 착색한 층인 것을 특징으로 하는 액정표시장치. The method of claim 12, wherein the second color filter layer is a liquid crystal display device, characterized in that a layer colored with the selected reflection layer.
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