WO2007063629A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2007063629A1
WO2007063629A1 PCT/JP2006/317068 JP2006317068W WO2007063629A1 WO 2007063629 A1 WO2007063629 A1 WO 2007063629A1 JP 2006317068 W JP2006317068 W JP 2006317068W WO 2007063629 A1 WO2007063629 A1 WO 2007063629A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
liquid crystal
layer
display device
substrate
region
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/317068
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kenji Fujita
Takayuki Natsume
Tetsuya Inoue
Takahiro Oka
Original Assignee
Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Kabushiki Kaisha filed Critical Sharp Kabushiki Kaisha
Priority to JP2007547860A priority Critical patent/JPWO2007063629A1/ja
Priority to US12/085,971 priority patent/US7907241B2/en
Publication of WO2007063629A1 publication Critical patent/WO2007063629A1/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3016—Polarising elements involving passive liquid crystal elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133371—Cells with varying thickness of the liquid crystal layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133553—Reflecting elements
    • G02F1/133555—Transflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13356—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements
    • G02F1/133565—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements inside the LC elements, i.e. between the cell substrates
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133631—Birefringent elements, e.g. for optical compensation with a spatial distribution of the retardation value
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133633—Birefringent elements, e.g. for optical compensation using mesogenic materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133638—Waveplates, i.e. plates with a retardation value of lambda/n
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133707—Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1393—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
    • G02F2413/02—Number of plates being 2
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
    • G02F2413/07—All plates on one side of the LC cell

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display device suitably used for a mobile phone, a personal digital assistant (PDA) and the like.
  • PDA personal digital assistant
  • Liquid crystal display devices have been used in a wide range of fields, taking advantage of their thinness, light weight and low power consumption.
  • a liquid crystal display device has a liquid crystal cell sandwiched between two polarizing plates, and performs display by converting a change in the alignment state of liquid crystal molecules due to an electric field into a change in viewing angle via polarized light. Therefore, the polarization degree and light transmittance of the polarizing plate directly influence the display quality of the liquid crystal display device such as contrast and brightness.
  • a linearly polarizing plate that transmits only light oscillating in a certain direction (linearly polarized light) is used as a polarizing plate.
  • a linear polarizer or a linear polarizer and a retardation film having a biaxial negative refractive index ellipsoid are disclosed (for example, , See Patent Document 1.) Note that the latter biaxial, negative refractive index ellipsoid is provided with a retardation film having a viewing angle dependency of a linear polarizer and liquid crystal molecules that are vertically aligned. The viewing angle dependency can be compensated, and the display quality can be improved.
  • the absorption axis of the linear polarizer and the slow axis of the ⁇ 4 phase difference plate should not be parallel or orthogonal, and usually the absorption axis and the slow axis are Therefore, the degree of polarization is lower than that of a linear polarizing plate because it is necessary to make an angle of approximately 45 ° or 135 °.
  • the circular polarizing plate is arranged not only in the reflection area but also in the transmission area, the use of a circularly polarizing plate causes a decrease in the contrast ratio of the transmission display and the amount of leakage light with respect to changes in the viewing angle. There was room for improvement in that the change in In addition, the ⁇ 4 phase difference plate has room for improvement in that brightness unevenness is likely to occur due to a change in phase difference under high temperature conditions.
  • the wavelength dispersion characteristics of the retardation are controlled, specifically, the characteristics of the retardation plate are the wavelength. Regardless of this, it is required to be constant.
  • a plurality of retardation plates are combined (for example, refer to Patent Document 4). Therefore, a transmissive display is obtained by varying the parameters of each retardation plate in production.
  • there is room for improvement in that it is disadvantageous in terms of productivity and cost as compared to the case where reflective display is not performed.
  • a retardation film made of a polymerizable liquid crystal material is provided, and the retardation film has different retardation amounts between a portion corresponding to the liquid crystal between the two substrates and a portion corresponding to the reinforcing member.
  • a configured liquid crystal display element is disclosed (for example, see Patent Document 5).
  • this liquid crystal display element is for avoiding a phenomenon in which the color tone is different between the polymer portion and the liquid crystal portion having different optical properties in the display panel.
  • this retardation film is one in which only the retardation amount (phase difference) is controlled by the film thickness or the tilt angle of the liquid crystal molecules of the polymerizable liquid crystal material, for example, the optical axis is divided between the transmission region and the reflection region. This corresponds to the case where retardation films with different directions need to be arranged. However, there was room for improvement.
  • a color film having a birefringent film power that exhibits coloring due to polarization interference and exhibits two or more colors due to a difference in phase difference, and in which each colored region is distributed in a predetermined pattern state.
  • a liquid crystal display device outside or inside a liquid crystal cell is disclosed
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-19518
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-55343
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-75104
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 10-68816
  • Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 9-54212
  • Patent Document 6 Japanese Patent Laid-Open No. 8-334614
  • Patent Document 7 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-251643
  • the present invention has been made in view of the above-described present situation, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device capable of improving display characteristics.
  • the present inventors have studied various liquid crystal display devices having a structure in which a first substrate having a reflective layer, a liquid crystal layer, a second substrate, and a polarizing plate are laminated in this order from the back to the display surface.
  • the optimum phase difference compensation differs depending on the region.
  • the liquid crystal display device has a reflective region in which a reflective layer is disposed and a transmissive region in which a reflective layer is not disposed, the display form differs between the reflective region and the transmissive region. Phase difference compensation is different between the reflective and transmissive regions.
  • the liquid crystal display device is more liquid than the reflective layer.
  • the reflective area where the first colored layer is arranged and the reflective area where the second colored layer is arranged are used for display. Since the wavelength of light to be used is different, the optimum phase difference compensation is different.
  • a retardation layer is disposed on the liquid crystal layer side of the reflective layer in the first substrate or in a region where the reflective layer is not disposed or in the second substrate, and the retardation layer is used in the display surface.
  • the phase difference compensation corresponding to each of the reflective region and the transmissive region, or the reflective region and the second colored layer in which the first colored layer is disposed are provided.
  • the present invention is a liquid crystal display device having a structure in which a first substrate having a reflective layer, a liquid crystal layer, a second substrate, and a polarizing plate are laminated in this order toward the back force display surface,
  • the liquid crystal display device has a retardation layer in the liquid crystal layer side of the first substrate or in a region where the reflective layer is not disposed or in the second substrate, and the retardation layer is in the display surface.
  • This is a liquid crystal display device in which two or more regions having different phase differences are formed.
  • the liquid crystal display device of the present invention has a structure in which a first substrate having a reflective layer, a liquid crystal layer, a second substrate, and a polarizing plate are laminated in this order with the back force also directed toward the display surface.
  • a portion in which the first substrate, the liquid crystal layer, and the second substrate are laminated in this order with the back force directed toward the display surface is also referred to as a liquid crystal cell.
  • the liquid crystal display device can perform reflective display.
  • the reflective layer may be disposed in the entire pixel area for each pixel from the viewpoint of performing only reflective display, but is partially disposed for each pixel from the viewpoint of performing both reflective display and transmissive display. It is preferable.
  • the above-mentioned liquid crystal display device may be a reflective liquid crystal display device that performs only reflective display, but V ⁇ is a transflective liquid crystal display that performs both transmissive display and reflective display.
  • An apparatus is preferred.
  • the surface of the reflective layer preferably has a concavo-convex shape from the viewpoint of efficiently realizing bright reflective display using ambient light.
  • the second substrate is interposed through a liquid crystal layer that may have conductivity. It may function as an electrode (reflecting electrode) arranged opposite to the inner electrode.
  • a highly reflective metal such as aluminum (A1) is preferably used as the material of the reflective layer.
  • the liquid crystal display device has a retardation layer in the liquid crystal layer side of the first substrate or in a region where the reflective layer is not disposed or in the second substrate, and the retardation layer includes: Regions with two or more different phase differences are formed in the display surface.
  • the retardation layer is disposed in the reflection region where the reflection layer in the first substrate or the second substrate is disposed, it is possible to perform phase difference compensation by the retardation layer in the reflection region.
  • the transmission layer is transmitted when the retardation layer is disposed in the transmission region in the first substrate or the second substrate. It becomes possible to perform phase difference compensation by the phase difference layer in the region.
  • the retardation layer is disposed in the first substrate or the second substrate, that is, in the liquid crystal cell, the reduction of the retardation plate is advantageous in terms of production of the polarizing plate and the high temperature condition. Brightness unevenness can be improved.
  • the phase difference layer forms two or more regions having different phase differences in the display surface, so that phase difference compensation corresponding to each region, for example, each of the reflective region and the transmissive region is performed. Since the phase difference compensation can be performed, the display characteristics can be improved.
  • the difference in phase difference means that in the visible wavelength region (380 to 780 nm), the in-plane or thickness direction phase difference differs at least at one wavelength.
  • the in-plane or thickness direction retardation may be the same.
  • the phase difference means that the in-plane or thickness direction phase difference differs by 20 nm or more at at least one wavelength.
  • the retardation layer may have a single layer structure or a laminated structure. When the retardation layer has a laminated structure, the difference in retardation means that the retardation of at least one layer constituting the retardation layer is different, but the retardation of the retardation layer as a whole is different. Is preferably meant.
  • the retardation layer forms two or more regions having different phase differences in the display surface
  • (1) the retardation layer has two or more parts having different phase differences
  • (2) The first substrate or the second substrate has a region having a region where the retardation layer is disposed and a small region
  • the retardation layer is disposed on the first substrate or the second substrate.
  • the phase difference layer may have a form in which two or more phase differences have different partial forces. According to these embodiments, since regions having different phase differences can be easily formed in the substrate using the phase difference layer, phase difference compensation corresponding to each region can be easily performed.
  • ⁇ ( ⁇ ) and ny ( ⁇ ) ( ⁇ ( ⁇ ) ⁇ ny ( ⁇ )) are the refractive indices at the wavelength in the direction parallel to the surface of the retardation layer and perpendicular to each other (in-plane direction).
  • ⁇ ( ⁇ ) is the refractive index in the wavelength direction in the thickness direction (out-of-plane direction) of the retardation layer
  • d is the thickness of the retardation layer.
  • Examples of the retardation layer include an A plate layer, a C plate layer, or a biaxial retardation layer.
  • a plate layer a positive A plate layer ( ⁇ ( ⁇ )> ⁇ ( ⁇ ))
  • the liquid crystal display device of the present invention may have other components as long as it includes the first substrate, the liquid crystal layer, the second substrate, and the polarizing plate as components.
  • the first substrate include a configuration (TFT array substrate) in which a thin film transistor (TFT), an insulating film, a transparent electrode, and an alignment film are stacked in this order toward the back force display surface on the substrate.
  • the second substrate include a form (color filter substrate) in which a colored layer, a transparent electrode, and an alignment film are laminated in this order on the substrate with the display surface force directed to the back surface.
  • the retardation layer may be disposed closer to the liquid crystal layer than the electrode and alignment film, and closer to the substrate than the electrode and alignment film. It may be arranged.
  • the polarizing plate is not particularly limited as long as it has at least a linear polarizer, and is composed of a linear polarizer and a linear polarizer and a retardation plate such as a biaxial negative refractive index ellipsoid.
  • a linear polarizer and a retardation plate that gives a phase difference of approximately ⁇ 2 between two polarized light components that vibrate in a direction perpendicular to each other with transmitted light of wavelength ⁇ Etc.
  • linear polarizer a material in which a dichroic substance such as iodine is adsorbed on a polybulal alcohol (PVA) film and oriented in one direction is preferably used.
  • PVA polybulal alcohol
  • the linear polarizer may be coated on both sides with a protective layer such as triacetyl cellulose (TAC) from the viewpoint of protecting the polarization characteristics.
  • TAC triacetyl cellulose
  • the liquid crystal display device When the liquid crystal display device is a transflective liquid crystal display device, the liquid crystal display device usually has a polarizing plate (hereinafter referred to as "backside polarized light") on the back side of the first substrate in order to perform a transmissive display. Also referred to as a “plate”. That is, the liquid crystal display device usually has a structure in which a back side polarizing plate, a first substrate having a reflective layer, a liquid crystal layer, a second substrate, and a polarizing plate are laminated in this order with the back force facing the display surface. . Examples of the back side polarizing plate include those similar to the polarizing plate. When the liquid crystal display device is a transflective liquid crystal display device, the liquid crystal display device usually has a backlight on the back side with respect to the back side polarizing plate.
  • the two or more regions having different phase differences have different optical axis directions. That is, when the retardation layer forms a region having two or more retardations and different optical axis directions in the display surface, the display characteristics of each region can be optimized independently.
  • one region is a C plate layer, a heel plate layer, or a biaxial retardation layer.
  • the other is a non-retardation layer (isotropic layer)
  • one area is a C plate layer
  • the other area is an A plate layer
  • one area is a C plate layer
  • the other area is an A plate layer
  • one area is a C plate layer
  • the other area In which one region is an A plate layer and the other region is a biaxial retardation layer.
  • the retardation layer preferably also has a polymer strength of a mesogenic material.
  • the mesogenic material refers to a compound (monomer) having a mesogenic group, and examples thereof include polymerizable liquid crystals (liquid crystals having a polymerizable functional group) such as polymerizable nematic liquid crystals.
  • the mesogenic group refers to an atomic group that is in the form of an elongated rod or plate and has a permanent dipole of an appropriate size in order to maintain a liquid crystal state.
  • the mesogenic group may or may not have a polymerizable functional group. Examples of the mesogenic group include those represented by the following general formulas (1) to (3).
  • each R independently represents an atomic group such as an alkyl group, an alkoxyl group, a cyano group, or a nitro group.
  • Examples of the polymerizable functional group include those represented by the following general formulas (4) and (5).
  • the method for forming the retardation layer includes a step of applying a mesogenic material, a step of polymerizing and curing the mesogenic material while controlling orientation by ultraviolet irradiation or the like, and a step of patterning by a photolithography method or the like. And the like.
  • the liquid crystal display device preferably has a retardation control alignment film under the retardation layer.
  • the retardation of the retardation layer can be controlled in the retardation layer forming step, so that the retardation layer can be easily formed.
  • Examples of the form of the phase difference controlling alignment film include a form in which the rubbing direction varies depending on the region, and a form in which the constituent material varies depending on the region. According to these forms
  • the retardation controlling alignment film is provided for controlling the orientation of molecules constituting the retardation layer, and for controlling the orientation of the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer. It is formed separately from the provided film (alignment film).
  • the material for the alignment film for phase difference control include polyimide resin, and the same material as that for the alignment film may be used.
  • a step of applying a resin composition in which the material of the alignment film for phase difference control is dissolved, a step of drying the applied resin composition, and a metal roller are used. And a method including a step of performing a rubbing treatment using the method.
  • the liquid crystal display device includes a reflective region in which a reflective layer is disposed and a transmissive region in which no reflective layer is disposed, and the retardation layer has a phase difference between the reflective region and the transmissive region. It is preferable to make it different! Since the liquid crystal display device has a reflective region and a transmissive region, reflective display and transmissive display can be performed at the same time. Therefore, display in any environment is possible regardless of the surrounding light. In addition, although suitable phase difference compensation differs between the transmissive region and the reflective region, the retardation layer makes the phase difference different between the reflective region and the transmissive region. The quality can be improved individually.
  • the retardation layer is preferably disposed in the transmissive region and the reflective region, and the phase difference is preferably different between the transmissive region portion and the reflective region portion. According to this, since the phase difference of the retardation layer is different between the transmissive region and the reflective region, the display quality of the reflective display and the transmissive display can be individually improved.
  • the retardation layer is preferably not disposed in the transmissive region but disposed in the reflective region. According to this, by providing the retardation layer only in the reflective region, it is possible to improve the display quality of the reflective display without increasing the change in the amount of transmitted leakage light with respect to the change in viewing angle.
  • the retardation layer is a reflection region, and is polarized with respect to light having a wavelength ⁇ incident from a substantially vertical direction. It is preferable to provide a phase difference of approximately ⁇ 4 between the light components. According to this, it is possible to perform reflective display in normally black mode by circularly polarizing light incident from the display surface side, so that highly reflective display can be performed even under strong external light. Is possible.
  • the polarization components are usually two polarization components that vibrate in directions perpendicular to each other.
  • um is one or more wavelength values selected at a medium power of 380 to 780 nm.
  • ⁇ ⁇ 4 includes not only ⁇ ⁇ 4 but also a numerical value that can be substantially equated with ⁇ ⁇ 4 within the range where the effects of the present invention are exhibited.
  • the slow axis of the ⁇ ⁇ 4 retardation layer preferably forms an angle of 40 ° to 50 ° with the absorption axis of the linear polarizer.
  • the first substrate or the second substrate has two or more colored layers having different main wavelengths on the liquid crystal layer side of the reflective layer, and the retardation layer includes the two or more colored layers.
  • the wavelength of the incident light from a substantially vertical direction
  • A is a layer that gives a phase difference (hereinafter referred to as “Z4 phase difference layer”).
  • the incident light of the wavelength is approximated between the polarization components.
  • phase difference plate that gives a phase difference of A A Z2 (hereinafter referred to as “ ⁇ 2 phase difference plate” t). According to this, the main wavelength is different.
  • Wide band circular polarization is realized by arranging the Z2 retardation plate, so it is possible to suppress discoloration of the reflective display without laminating multiple retardation layers or selecting special materials.
  • the dominant wavelength of the colored layer means that the proportion of the light transmitted through the colored layer is large, and the phase difference layer gives a phase difference of approximately Z4 between the polarization components.
  • the wavelength of light (to be circularly polarized). Note that the wavelength to be circularly polarized is usually determined by considering the sensitivity of the human eye and the like, and does not necessarily match the maximum transmittance of the colored layer.
  • the above-mentioned Z2 retardation plate is usually disposed on the back side of the linear polarizer in the polarizing plate.
  • the Z2 retardation plate is
  • a Z2 phase difference plate may also be arranged in the transmission region.
  • the first substrate or the second substrate has a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer having different dominant wavelengths closer to the liquid crystal layer than the reflective layer, and the retardation layer includes A reflection region in which the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are arranged, and is used for light having a wavelength incident from a substantially vertical direction.
  • the first substrate or the second substrate has a first colored layer, a second colored layer, and a third colored layer having different dominant wavelengths on the liquid crystal layer side of the reflective layer, thereby performing reflective display with a wide color reproduction range. Can do.
  • the retardation plate By disposing the retardation plate, it is possible to suppress discoloration of the reflective display without stacking a plurality of retardation layers or selecting a special material.
  • the dominant wavelength of the first colored layer is ⁇ , the dominant wavelength of the second colored layer ⁇ , and the dominant wavelength of the third colored layer (
  • ⁇ and E are each usually at one wavelength value selected from 380 to 780 nm.
  • FIG. 7 is an xy chromaticity diagram of the XYZ color system showing the definition of colors in this specification.
  • R means red
  • Y means yellow
  • G means green
  • B means blue
  • P means purple
  • W means white.
  • red (R) is a color having a dominant wavelength of 597 nm or more and 780 nm or less in the xy chromaticity diagram of the XYZ color system, as shown in FIG.
  • Yellow is a color having a dominant wavelength of 558 nm or more and less than 597 nm, and preferably a color having a dominant wavelength of 570 nm or more and 582 nm or less.
  • Green means a color having a dominant wavelength of 88 nm or more and less than 558 nm, and preferably a color having a dominant wavelength of 520 nm or more and 557 nm or less.
  • Blue means a color having a dominant wavelength of 380 nm or more and less than 488 nm, and preferably a color having a dominant wavelength force of 55 nm or more and 475 nm or less. Therefore, examples of the colors of the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer include red, green, and blue.
  • the first colored layer, the second colored layer, and the third colored layer are red, green, and blue colored layers.
  • the above values are red and blue.
  • the slow axis of the Z4 retardation layer is the polarizing plate.
  • Linearly polarized light that preferably forms an angle of 50 to 70 ° with the slow axis of the ⁇ ⁇ 2 phase plate
  • examples of the material of the colored layer include a resin having pigments and dyes dispersed therein.
  • the first substrate or the second substrate has two or more colored layers having different principal wavelengths on the liquid crystal layer side of the reflective layer, and the retardation layer has a principal wavelength of ⁇ .
  • each of the above eh and eh is usually one of the 380 to 780 nm medium power selected.
  • the first substrate or the second substrate has a fourth colored layer, a fifth colored layer, and a sixth colored layer having different dominant wavelengths on the liquid crystal layer side of the reflective layer, and the retardation layer includes A fourth colored layer with a dominant wavelength of ⁇
  • a fifth colored layer with a dominant wavelength of ⁇ ( ⁇ ⁇ ⁇ ) was placed in between.
  • a sixth colored layer with a phase difference of ⁇ 4 and a dominant wavelength of ⁇ ( ⁇ ⁇ ⁇ and ⁇ ⁇ ) is placed.
  • light of a wavelength incident from a substantially vertical direction is approximately between polarization components.
  • the first substrate or the second substrate is
  • the fourth colored layer, the fifth colored layer, and the sixth colored layer having different dominant wavelengths closer to the liquid crystal layer than the reflective layer, reflective display with a wide color reproduction range can be performed.
  • the above phase difference When the layer has the above-described configuration, discoloration of the reflective display can be suppressed without stacking a plurality of retardation layers or selecting a special material.
  • Each of 4 5 6 is usually one wavelength value with medium power of 380 to 780 nm selected. Therefore, examples of the colors of the fourth colored layer, the fifth colored layer, and the sixth colored layer include red, green, and blue.
  • the slow axis of the retardation layer preferably forms an angle of 40 to 50 ° with the absorption axis of the linear polarizer.
  • the first substrate or the second substrate has two or more colored layers having different dominant wavelengths on the liquid crystal layer side of the reflective layer, and the retardation layer exhibits reverse wavelength dispersion characteristics. Preferably there is. According to this, since it is possible to realize broadband circular polarization corresponding to each of the colored layers having different dominant wavelengths, it is possible to form such a retardation layer without increasing the number of processes. If possible, it will be advantageous in terms of productivity and cost.
  • the inverse chromatic dispersion characteristic means (in-plane phase difference at wavelength 450 nm) (in-plane phase difference at wavelength 550 nm) ⁇ (in-plane phase difference at wavelength 650 nm), Or, it means chromatic dispersion characteristics satisfying the relationship of (phase difference in thickness direction at wavelength 450 nm) ⁇ (phase difference in thickness direction at wavelength 550 nm) (phase difference in thickness direction at wavelength 650 nm).
  • Examples of the material of the retardation layer exhibiting the reverse wavelength dispersion characteristic include modified polycarbonate.
  • the first substrate or the second substrate includes a seventh colored layer having a dominant wavelength ⁇ , an eighth colored layer having a dominant wavelength ⁇ ( ⁇ ⁇ ), and a main layer closer to the liquid crystal layer than the reflective layer. 9th coloring with wavelength ⁇ ( ⁇ ⁇ )
  • the same retardation layer is disposed, and the retardation layer is incident from a substantially vertical direction. and for the wavelength lambda 7 of light given a phase difference of Ryakue ⁇ 4 between polarization components gives a phase difference of Ryakue ⁇ 4 between polarization components for light having a wavelength of e is incident from a direction substantially perpendicular, substantially vertical Direction
  • Examples include chromatic dispersion characteristics (reverse chromatic dispersion characteristics).
  • the first substrate or the second substrate has a seventh colored layer, an eighth colored layer, and a ninth colored layer having different dominant wavelengths on the liquid crystal layer side of the reflective layer, thereby performing a reflective display with a wide color reproduction range. be able to.
  • the retardation layer exhibits the above-mentioned reverse wavelength dispersion characteristics, a plurality of retardation layers can be laminated. It is possible to suppress discoloration of the reflective display without selecting another material.
  • each of the above ⁇ , ⁇ , and E is usually one wavelength selected at a medium power of 380 to 780 nm.
  • examples of the colors of the seventh colored layer, the eighth colored layer, and the ninth colored layer include red, green, and blue.
  • the slow axis of the retardation layer preferably forms an angle of 40 to 50 ° with the absorption axis of the linear polarizer.
  • the retardation layer may have a single layer structure or a laminated structure.
  • the retardation layer has a laminated structure, it is preferable that the retardation layer as a whole gives a phase difference of approximately ⁇ 4 between polarization components with respect to light having a wavelength ⁇ incident from a substantially vertical direction.
  • the retardation layer as a whole, it is preferable to exhibit reverse wavelength dispersion characteristics.
  • the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer are aligned in a direction substantially perpendicular to the substrate surface when applied below the threshold voltage, and substantially parallel to the substrate surface when applied above the threshold voltage. It is preferable that the display is oriented in any direction. According to such a vertical alignment (VA) method, the contrast ratio can be further improved.
  • the alignment film is preferably a vertical alignment film.
  • the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer are preferably nematic liquid crystals having ⁇ ⁇ 0, which preferably have negative dielectric anisotropy ( ⁇ ⁇ 0).
  • VA a method in which one pixel is divided into a plurality of regions and liquid crystal molecules are aligned in a substantially horizontal direction on the substrate surface
  • MVA multi-domain vertical alignment
  • ASM Analy Symmetric Aligned Micro Cellmode
  • electrode patterns are used to avoid a decrease in the aperture ratio due to the structure in the pixel for division.
  • a method that controls the orientation of liquid crystal molecules aligned in a substantially horizontal direction on the substrate surface by electric field control by Jung PVA (Patterned Vertical Alignment) method).
  • the center force of the subpixels is directed toward the edge portion in a direction substantially horizontal to the substrate surface and is aligned radially (CPA (Continuous Pinwheel Alignment) method).
  • CPA Continuous Pinwheel Alignment
  • the thickness of the liquid crystal layer in the reflection region is set in the transmission region. It is preferable to have an insulating layer in the reflective region that is smaller than the thickness of the liquid crystal layer. According to this, since the optical loss in the reflection region can be reduced, bright reflection display can be performed.
  • the insulating layer is preferably disposed in the second substrate, not in the first substrate. According to this, since the area which does not contribute to the display existing at the edge part of the insulating layer, that is, the boundary part between the transmission area and the reflection area can be reduced, the aperture ratio can be improved.
  • the thickness of the liquid crystal layer in the reflective region is preferably about 1Z2 that is the thickness of the liquid crystal layer in the transmissive region.
  • the thickness of the insulating layer is preferably about 1Z2 that is the thickness of the liquid crystal layer.
  • the optical path length in the reflection region and the optical path length in the transmission region can be made substantially equal, and the display quality can be further improved.
  • the phase difference (And) of the liquid crystal layer in the transmission region is preferably 270 to 400 nm.
  • the retardation layer may be disposed closer to the liquid crystal layer than the insulating layer, or may be disposed farther from the liquid crystal layer than the insulating layer.
  • the material for the insulating layer is not particularly limited, and examples thereof include acrylic resin.
  • the retardation layer is preferably disposed in the reflective region, and the thickness of the liquid crystal layer in the reflective region is preferably smaller than the thickness of the liquid crystal layer in the transparent region. According to this, since the optical loss in the reflection region can be reduced, bright reflection display can be performed. Further, it is not necessary to provide an insulating layer for forming a multi-gap structure, so that productivity can be improved. At this time, it is preferable that the retardation layer is arranged in the second substrate not in the first substrate. According to this, since the edge portion of the insulating layer, that is, the region that does not contribute to the display existing at the boundary portion between the transmissive region and the reflective region can be reduced, the aperture ratio can be improved.
  • the thickness of the liquid crystal layer in the reflection region is preferably approximately 1Z2 that is the thickness of the liquid crystal layer in the transmission region.
  • the thickness of the retardation layer is preferably about 1Z2 that is the thickness of the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal display device has two or more colored layers having different main wavelengths in the liquid crystal layer side of the reflective layer in the first substrate, in a region where the reflective layer is not disposed, or in the second substrate.
  • the phase difference layer is preferably one that varies the phase difference between regions where colored layers having different main wavelengths are arranged. According to this, since the phase difference compensation can be performed according to the spectral characteristics of each colored layer, the display characteristics can be improved.
  • the liquid crystal display device has two or more colored layers having different main wavelengths in a transmission region in the first substrate or the second substrate,
  • the phase difference layer has a configuration in which a phase difference is made different between transmission regions in which colored layers having different main wavelengths are arranged
  • the liquid crystal display device is a reflection region in the first substrate or the second substrate.
  • the retardation layer has a phase difference between reflection regions in which colored layers having different main wavelengths are arranged.
  • the characteristics of transmissive display can be improved.
  • the characteristics of transmissive display can be improved.
  • the phase difference can be compensated in accordance with the spectral characteristics of each colored layer in the reflective area, the characteristics of the reflective display can be improved.
  • the liquid crystal display device includes a tenth colored layer, an eleventh colored layer, and a twelfth colored layer having different main wavelengths, and the retardation layer includes an area where the tenth colored layer is disposed and an eleventh colored layer. More preferably, the phase difference is different between the region where the layer is disposed and the region where the twelfth colored layer is disposed. Since the liquid crystal display device has the tenth colored layer, the eleventh colored layer, and the first colored layer having different main wavelengths, display with a wide color reproduction range can be performed.
  • the retardation layer has a phase difference between a region where the tenth colored layer is arranged, a region where the eleventh colored layer is arranged, and a region where the twelfth colored layer is arranged, Since phase difference compensation can be performed in accordance with the spectral characteristics of each colored layer, the display characteristics can be further improved.
  • the retardation layer forms two or more regions having different phase differences in the display surface. Phase difference compensation can be performed according to the region, and display characteristics can be improved.
  • FIG. 11 is a schematic plan view showing the configuration of the liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1-2 shows the A-B line, C-D line, and E in FIG. 1-1.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view constructed by joining the cross sections along line F in this order from the left side to the right side.
  • the liquid crystal display device 200 includes a thin film transistor (TFT) array substrate (first substrate) 100a and a color filter (CF) substrate (second substrate). 100 b, a liquid crystal layer 50 provided between them, polarizing plates 60 and 70, and a backlight 80.
  • the liquid crystal display device 200 has a transmissive region T and a reflective region R for each of a plurality of picture element regions arranged in a matrix, and can perform transmissive display and reflective display simultaneously. Note that either transmissive display or reflective display can be performed.
  • a pair of electrodes 22 and 46 for applying a voltage to the liquid crystal layer 50 in the region of the TFT array substrate 100a are disposed, and light from the backlight 80 can be transmitted.
  • the reflective region R includes a pair of electrodes 24 and 46 for applying a voltage to the liquid crystal layer 50 in the region of the TFT array substrate 100a, and emits light reflected by the reflective electrode 24. Can do.
  • the TFT array substrate 100a includes a pixel electrode 22 provided for each pixel region, a TFT 30 as a switching element provided corresponding to the pixel electrode 22, and a gate wiring electrically connected to the TFT 30. 11 and the source wiring 12, and the auxiliary capacitance wiring 13 formed so as to cross the pixel electrode 22. This will be described in more detail below.
  • a gate wiring 11, a gate electrode 30G, an auxiliary capacitance wiring 13 and the like are formed on a transparent insulating substrate 10 such as a glass substrate. Further, a gate insulating film 14 is formed so as to cover them. Further, the semiconductor layer 15, the channel protective layer 16, the source electrode 30S, and the drain electrode 30D are formed on the gate insulating film 14 located on the gate electrode 30G, and these constitute the TFT 30.
  • the gate electrode 30G of the TFT 30 is electrically connected to the gate wiring 11, and the source electrode 30S is electrically connected to the source wiring 12.
  • the gate wiring 11 and the source wiring 12 are formed of a metal such as tantalum (Ta).
  • the auxiliary capacitance line 13 is the same as the gate line 11 in this embodiment. The film is formed in the same process.
  • a protective insulating film 17 and an interlayer insulating film 18 are formed so as to cover substantially the entire surface of the transparent insulating substrate 10 on which the TFT 30 is formed.
  • a transparent electrode 22 is formed on the surface of the interlayer insulating film 18, and a reflective electrode 24 is formed on the transparent electrode 22.
  • the transparent electrode 22 is formed of a transparent conductive material cover such as indium tin oxide (ITO), and the reflective electrode 24 is formed of a highly reflective metal cover such as aluminum (A1) or silver (Ag). It is formed.
  • the transparent electrode 22 is electrically connected to the drain electrode 30D through a contact hole 19 provided in the protective insulating film 17 and the interlayer insulating film 18.
  • the reflective electrode 24 is electrically connected to the drain electrode 30D through the transparent electrode 22 and the contact hole 19.
  • the transparent electrode 22 and the reflective electrode 24 electrically connected to the drain electrode 30D function as pixel electrodes.
  • the auxiliary capacitance wiring 13 is electrically connected to a counter electrode 46 provided in the CF substrate 100b, and forms an auxiliary capacitance (Cs) together with the drain electrode 30D and the gate insulating film 14.
  • the reflective electrode 24 that defines the reflective region R includes a portion that overlaps the auxiliary capacitance wiring 13, a portion that overlaps the gate wiring 11, and a portion that overlaps the source wiring 12. Composed.
  • the surface of the reflective electrode 24 may be flat (so-called mirror-like shape) or may be uneven. When the surface of the reflective electrode 24 is uneven, the light incident on the reflective region R is diffusely reflected, and white display close to paper white can be performed. For example, by forming the surface of a part of the interlayer insulating film 18 (the part located below the reflective electrode 24) to be uneven, the surface of the reflective electrode 24 is made uneven to reflect the surface shape of the interlayer insulating film 18. can do.
  • a polarizing plate 60 On the surface of the transparent insulating substrate 10 opposite to the liquid crystal layer 50, a polarizing plate 60 is attached.
  • the polarizing plate 60 was composed of a triacetyl cellulose (TAC) film (not shown), a linear polarizer 61 and a TAC film (not shown), and the direction of the absorption axis of the linear polarizer 61 was 135 °.
  • TAC triacetyl cellulose
  • PVA polybulal alcohol
  • the transparent insulating substrate 40 has a bright insulating substrate 40.
  • Black transparent tritium (BM) 41 is formed on the surface of the transparent insulating substrate 40 on the liquid crystal layer 50 side.
  • BM 41 Black transparent tritium
  • 42R and a green colored layer are formed between the BM 41.
  • 42G and blue colored layer 42B are formed over both the transmissive region T and the reflective region R, respectively. Examples of spectral characteristics of the colored layers 42R, 42G, and 42B are shown in FIGS. 2-1 to 2-3, respectively.
  • the main wavelengths of the colored layers 42R, 42G, and 42B are 600, 550, and 450 nm, respectively.
  • a transparent resin layer (insulating layer) 43 is provided in a region corresponding to the reflective region R on the colored layers 42R, 42G, and 42B, that is, a region facing the reflective electrode 24.
  • the transparent resin layer 43 is typically colorless and is formed using acrylic resin or the like.
  • an alignment film 44a for retardation control and a retardation layer 45a are formed, and the resin positioned on the green colored layer 42G.
  • a retardation control alignment film 44b and a retardation layer 45b are formed on the transparent layer 43, and on the transparent resin layer 43 positioned on the blue colored layer 42B, the retardation control alignment film 44c and A retardation layer 45c is formed.
  • the phase difference layer 45a gives a phase difference of 150 nm between two polarization components that vibrate in a direction perpendicular to each other with respect to the transmitted light having a wavelength of 600 nm, and the phase difference layer 45b is used to transmit the transmitted light having a wavelength of 550 nm.
  • phase difference layer 45c transmits a wavelength of 450 nm and 115 nm between two polarization components that vibrate in a direction perpendicular to each other.
  • each of the retardation layers 45a to 45c is approximately ⁇ 4 between two polarization components that vibrate in directions perpendicular to each other with respect to light having a wavelength transmitted through the colored layer ( ⁇ represents a main wavelength of the colored layer).
  • the phase difference is given.
  • the retardation layers 45a to 45c were set to 90 ° in the direction of the slow axis.
  • the materials may be the same as or different from each other.
  • the phase difference control alignment films 44a to 44c may also be the same as or different from each other as long as the phase difference layers 45a to 45c exhibit the characteristics described above.
  • the retardation layers 45a to 45c polymerizable nematic liquid crystal having a polymer strength is used.
  • the alignment films 44a to 44c for controlling the phase difference those having a polymer material force such as polyimide were used.
  • the retardation layers 45a to 45c and the colored layers 42R, 42G and 42B are covered with IT so as to cover them.
  • a counter electrode 46 made of a transparent conductive material such as O is formed.
  • liquid crystal alignment control protrusions 47 having a polymer material force such as polyimide are regularly formed.
  • the shape of the liquid crystal alignment control protrusion 47 is not particularly limited.
  • a polarizing plate 70 is attached to the surface of the transparent insulating substrate 40 opposite to the liquid crystal layer 50.
  • the polarizing plate 70 is composed of a TAC film (not shown), a linear polarizer 71 and a TAC film (not shown), and the absorption axis of the linear polarizer 71 is 45 °. Therefore, the linear polarizer 71 and the linear polarizer 61 are in a cross-col relationship.
  • the linear polarizer 71 used was a film in which iodine was adsorbed on a PVA film and stretched.
  • an alignment film made of a polymer material such as polyimide is formed on the surface of the TFT array substrate 100a and the CF substrate 100b on the liquid crystal layer 50 side, and these liquid crystal alignment films are The rubbing process is performed so that the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer 50 can be vertically aligned.
  • the TFT array substrate 100a and the CF substrate 100b are bonded to each other through a sealant (not shown) that also has an epoxy resin and the like, and the liquid crystal material that becomes the liquid crystal layer 50 is interposed between the substrates. It is enclosed.
  • nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy ( ⁇ ⁇ 0) is used as the liquid crystal material constituting the liquid crystal layer 50.
  • the thickness of the liquid crystal layer 50 in the reflective region R is approximately 1Z2 that is the thickness of the liquid crystal layer 50 in the transmissive region.
  • the retardation value of the liquid crystal layer 50 was set to be 370 nm in the transmissive region and 185 nm in the reflective region.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the retardation layers positioned on the red colored layer 42R, the green colored layer 42G, and the blue colored layer 42B in the reflection region R are all the retardation layer 45b, that is, transmitted light having a wavelength of 550 nm.
  • a retardation layer 45b is provided which gives a phase difference of 140 nm between two polarization components that vibrate in directions perpendicular to each other.
  • the polarizing plate 70 on the CF substrate 100b side a retardation plate that gives a phase difference of 270 ⁇ m between two polarized components that vibrate in the direction perpendicular to each other with respect to transmitted light with a wavelength of 550nm ( ⁇ (Phase difference plate) 72 was added. That is, the polarizing plate 70 is composed of a TAC film (not shown), a ⁇ 2 phase difference plate 72, a linear polarizer 71, and a TAC film (not shown). The direction of the slow axis of the phase difference plate 72 was 30 °, and the direction of the absorption axis of the linear polarizer 71 was 15 °. Other configurations are the same as those of the first embodiment. For the liquid crystal display device of this embodiment, the parameters of each optical member are summarized in Table 2 below.
  • a two-layer chrome black matrix (BM) 41 having a laminated structural force of acid-chromium (CrO) and chromium (Cr) is formed on a transparent insulating substrate 40 such as a glass substrate.
  • BM chrome black matrix
  • CrO acid-chromium
  • Cr chromium
  • an acrylic resin mixed with a red pigment is applied by spin coating and patterned by a photolithographic process to form a red colored layer 42R in a portion between the chromium BM41.
  • the green colored layer 42G and the blue colored layer 42B are also formed.
  • a structure having two regions with different cell thicknesses in one pixel is obtained by applying acrylic resin on the colored layer and patterning it with a photolithography process.
  • a transparent resin layer 43 (insulating layer) for forming a (dual gap structure or a multi-gap structure) is formed.
  • a polyimide film is formed by applying a resin composition dissolved in polyimide resin on a substrate and drying it. To do. Subsequently, a polyimide film is rubbed in a predetermined direction by using a metal roller wound with rayon, so that an alignment film for phase difference control is obtained as shown in FIG. 44b is formed.
  • a liquid crystal monomer dissolved in a solvent is applied onto a substrate by a spin coating method or the like, and then exposed and polymerized by irradiating ultraviolet rays or the like, thereby causing a phase difference.
  • Layer 45b is formed.
  • the liquid crystal monomer for example, polymerizable nematic liquid crystals represented by the following general formulas (6) and (7) can be used.
  • unnecessary portions of the retardation control alignment film and the retardation layer are removed by photolithography dry etching.
  • indium tin oxide ITO
  • IZO indium zinc oxide
  • a positive type phenol novolac photosensitive resin solution is applied on the substrate by spin coating or the like, dried, and then exposed to light using a photomask. Then, the liquid crystal alignment control protrusion 47 is formed by performing development.
  • the CF substrate 100b constituting the liquid crystal display device of Embodiment 1 can be formed by a method such as repeating the steps (3) and (4). [0078] (Comparative Example 1)
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the liquid crystal display device according to Comparative Example 1.
  • the linear polarizer 61 ⁇ 2 phase difference plate 62 and ⁇ 4 phase difference plate 63 are applied to the polarizing plate 60 from the back side to the liquid crystal layer side.
  • the levers were laminated in this order.
  • the polarizing plate 70 is configured by laminating a ⁇ 4 phase difference plate 73 ⁇ 2 phase difference plate 72 and a linear polarizer 71 in this order from the back side to the surface side.
  • the direction of the absorption axis of the linear polarizer 61 was 105 °
  • the direction of the slow axis of the ⁇ 4 phase difference plate 62 and the second phase difference plate 63 was 0 ° and 120 °, respectively.
  • the direction of the absorption axis of the linear polarizer 71 was 15 °, and the directions of the slow axes of the ⁇ 4 phase difference plate 72 and the ⁇ 2 phase difference plate 73 were 90 ° and 30 °, respectively.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • Table 3 summarizes the parameters of each optical member for the liquid crystal display device of this comparative example.
  • Figure 6 (a) shows the results of viewing angle simulation when transmissive display is performed in the circular polarization mode
  • (b) shows viewing angle simulation when transmissive display is performed in the linear polarization mode. It is a figure which shows the result of a case.
  • Fig. 6 (a) and (b) when the transmissive display is performed in the circular polarization mode, the contrast ratio and the viewing angle are remarkably deteriorated compared with the case where the transmissive display is performed in the linear polarization mode. .
  • the liquid crystal display device of Comparative Example 1 not only the reflection region R but also the transmission region T is provided with the ⁇ 4 phase difference plate, so that the transmission display is performed in the circular polarization mode.
  • the retardation layers 45a to 45c that give a phase difference of approximately ⁇ 4 are formed only in the reflection region R and not in the transmission region T. Therefore, transmissive display can be performed in the linear polarization mode. Therefore, the liquid crystal display devices of Embodiments 1 and 2 can achieve brighter and transmissive display than the liquid crystal display device of Comparative Example 1.
  • the ⁇ 4 phase difference plates 63 and 73 and the phase difference layers 45a to 45c are likely to cause uneven luminance immediately after the phase difference changes due to high temperature conditions or the like.
  • the ⁇ 4 phase difference plates 63 and 73 are provided outside the liquid crystal cell 100, whereas in the liquid crystal display devices of the first and second embodiments, the phase difference of approximately ⁇ 4 is obtained.
  • Provided retardation layers 45 a to 45 c are provided in the liquid crystal cell 100. Therefore, compared with the liquid crystal display device of Comparative Example 1, the liquid crystal display devices of Embodiments 1 and 2 can reduce the occurrence of luminance unevenness due to the high temperature conditions as described above.
  • a ⁇ ⁇ 4 phase difference plate 73 is provided in the polarizing plate 70 on the CF substrate 100b side in order to realize reflective display.
  • the polarizing plate 60 on the TFT array substrate 100a side is also provided with the ⁇ 4 phase difference plate 63.
  • retardation layers 45a to 45c that provide a phase difference of about ⁇ 4 are provided in the CF substrate 100b. Therefore, it is not necessary to provide a ⁇ 4 phase difference plate in the polarizing plate 70 on the CF substrate 100b side.
  • the retardation layers 45a to 45c can be provided only in the reflection region R, unlike the first comparative example, it is not necessary to provide a ⁇ four-phase retardation plate on the polarizing plate 60 on the TFT array substrate 100a side. That is, since the liquid crystal display devices of Embodiments 1 and 2 can reduce two ⁇ 4 phase difference plates, the manufacturing cost can be greatly reduced as compared with the liquid crystal display device of Comparative Example 1. .
  • the retardation layer 45b that gives a phase difference of approximately ⁇ 4 Broadband circularly polarized light in the reflective region R is made possible by combining the ⁇ / 2 retardation plate provided over the transmissive region T and the reflective region R, whereas in the liquid crystal display device of the first embodiment, The phase difference layers 45a to 45c that give a phase difference of approximately ⁇ 4 have their phase differences controlled in accordance with the spectral characteristics of the colored layers 42R, 42G, and 42B. It is possible. Therefore, according to the liquid crystal display device of the first embodiment, since the broadband ⁇ 2 phase difference plate is not provided in the transmissive region T, brighter transmissive display can be realized.
  • FIG. 1-1 is a schematic plan view showing a configuration of a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1-2 This is a schematic cross-sectional view constructed by connecting the cross-sections along the ⁇ - ⁇ line, C-D line, and EF line in Fig. 1-1 in this order from the left side to the right side.
  • FIG. 2-1 is a diagram showing an example of spectral characteristics of the colored layer 42R.
  • FIG. 2-2 is a diagram showing an example of spectral characteristics of the colored layer 42G.
  • FIG. 2-3 is a diagram showing an example of spectral characteristics of the colored layer 42.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 (a) to (g) are schematic cross-sectional views showing manufacturing steps of a color filter substrate of a liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device according to Comparative Example 1.
  • FIG. 6 (a) is a diagram showing the results of a viewing angle simulation when the transmissive display is performed in the circular polarization mode, and (b) is a viewing angle simulation when the transmissive display is performed in the linear polarization mode. It is a figure which shows the result of a case.
  • FIG. 7 is an xy chromaticity diagram of the XYZ color system showing the definition of colors in this specification.
  • R is red
  • Y is yellow
  • G is green
  • B is blue
  • P is purple
  • W is white.
  • Phase difference control alignment film 5a Phase difference layer (mesh pattern portion)
  • 5b Phase difference layer (hatched pattern portion)
  • 5c Phase difference layer (dot pattern portion) 6: Counter electrode
  • TFT Thin film transistor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

本発明は、表示特性を向上させることができる液晶表示装置を提供する。本発明の液晶表示装置は、反射層を有する第１基板、液晶層、第２基板及び偏光板が背面から表示面に向かってこの順に積層された構造を有する液晶表示装置であって、上記液晶表示装置は、第１基板内の反射層よりも液晶層側若しくは反射層が配置されていない領域又は第２基板内に位相差層を有し、上記位相差層は、表示面内に２以上の位相差が異なる領域を形成するものである。

Description

液晶表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、液晶表示装置に関する。より詳しくは、携帯電話、携帯情報端末 (PDA) 等に好適に用いられる液晶表示装置に関するものである。
背景技術
[0002] 液晶表示装置は、薄型'軽量'低消費電力といった特長を活かし、幅広い分野で用 いられている。液晶表示装置は、 2枚の偏光板間に液晶セルを狭持したものであり、 偏光を介して電界による液晶分子の配列状態の変化を視角変化に変換することによ り表示を行う。したがって、偏光板の偏光度や光透過率は、液晶表示装置のコントラ ストや輝度等の表示品位を直接左右することになる。
[0003] 例えば、垂直配向（VA)方式の液晶表示装置では、透過表示のみを行う場合、一定 の方向に振動する光（直線偏光）のみを透過させる直線偏光板が偏光板として用い られる。直線偏光板としては、例えば、直線偏光子カゝらなるものや、直線偏光子と 2軸 性で負の屈折率楕円体を有する位相差フィルムとで構成されたものが開示されてい る（例えば、特許文献 1参照。 ) oなお、後者の 2軸性で負の屈折率楕円体を有する 位相差フィルムを備える構成によれば、直線偏光子の視角依存性及び垂直配向して いる液晶分子の視角依存性を補償することができ、表示品位を向上させることができ る。
[0004] しかしながら、透過表示及び反射表示の両方を行う場合には、直線偏光板を用いる と、反射表示 (液晶表示装置に入射した光を液晶セル内の反射板で反射させること で行う表示）がほとんど不可能となる。すなわち、直線偏光板を用いると、反射表示に ついては、原理上、電圧無印加時及び閾値電圧未満の印加時に白表示となり、閾値 電圧以上の印加時に黒表示となるため（ノーマリホワイトモード）、強い外光下ではコ ントラスト比及び視野角が大幅に悪ィ匕してしまう。
[0005] したがって、反射表示を可能とするためには、直線偏光子と少なくとも 1枚の λ Ζ4位 相差板とで構成される円偏光板が両側に配置される必要がある（例えば、特許文献 2 参照。；)。 λ Ζ4位相差板とは、波長えの透過光について互いに垂直な方向に振動 する 2つの偏光成分間に λ Ζ4の位相差を与えるものであり、 λ Ζ4位相差板を用い ることにより、反射表示について、ノーマリブラックモードが可能となるため、コントラス ト比及び視野角の確保が可能となる。なお、反射領域における光学的ロスを削減す ることができるものとして、マルチギャップ構造の液晶表示装置等も開示されている（ 例えば、特許文献 3参照。）。
[0006] しかしながら、円偏光板では、直線偏光子の吸収軸と λ Ζ4位相差板の遅相軸とは、 平行又は直交していてはならず、通常、上記吸収軸と遅相軸とは、略 45° 又は 135 ° の角度をなす必要があるため、直線偏光板よりも偏光度が低くなる。また、円偏光 板は、反射領域のみならず、透過領域にも配置されるため、円偏光板を用いると、透 過表示のコントラスト比の低下を招くとともに、視野角の変化に対して漏れ光量の変 化が大きくなるという点で改善の余地があった。また、 λ Ζ4位相差板は、高温条件 で位相差変化による輝度ムラが発生しやすいという点でも改善の余地があった。
[0007] また、円偏光板 (楕円偏光板を含む。 )には、変色を防ぐためには、位相差の波長分 散特性が制御されていること、具体的には位相差板の特性が波長によらず一定であ ることが求められる。このような広帯域円偏光板を得るためには、複数の位相差板が 組み合わされるため（例えば、特許文献 4参照。）、生産上、それぞれの位相差板の ノ ラメータがばらつくことにより、透過表示のコントラスト比の低下を更に助長するとと もに、反射表示を行わない場合に比べて生産性やコストの面でも不利になるという点 で改善の余地があった。
[0008] なお、重合性液晶材料により構成された位相差フィルムを備え、該位相差フィルムは 、両基板間の液晶に対応する部分と、補強部材に対応する部分とでリタデーシヨン量 が異なるように構成した液晶表示素子が開示されている (例えば、特許文献 5参照。 ) 。し力しながら、この液晶表示素子は、表示パネルにおける光学的性質が異なる高分 子部分と液晶部分とで色調が異なる現象を回避するためのものである。また、この位 相差フィルムは、膜厚又は重合性液晶材料の液晶分子のティルト角によってリタデー シヨン量 (位相差)のみが制御されたものであるため、例えば、透過領域と反射領域と で光学軸の方向が異なる位相差フィルムが配置される必要がある場合に対応するこ とができな ヽと 、う点で改善の余地があった。
[0009] また、偏光干渉による着色を示し、かつ位相差の相違により 2色以上の当該着色を示 して、その各着色領域が所定のパターン状態で分布する複屈折性フィルム力 なる カラーフィルムを液晶セルの外側又は内側に有する液晶表示装置が開示されている
(例えば、特許文献 6参照。）。
[0010] 更に、異方性ポリマーフィルムを製造する方法として、重合性の液晶又はメソゲン材 料を、構造を持った表面を有する基材上にコーティングするステップと、その材料を 配列するステップと、その材料を重合するステップとを含む異方性ポリマーフィルムを 製造する方法が開示されている (例えば、特許文献 7参照。 )0
特許文献 1 :特開 2000— 19518号公報
特許文献 2：特開 2002— 55343号公報
特許文献 3：特開 2001— 75104号公報
特許文献 4:特開平 10— 68816号公報
特許文献 5：特開平 9 - 54212号公報
特許文献 6：特開平 8— 334614号公報
特許文献 7：特開 2003 - 251643号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] 本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、表示特性を向上させることができ る液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
[0012] 本発明者らは、反射層を有する第 1基板、液晶層、第 2基板及び偏光板が背面から 表示面に向力つてこの順に積層された構造を有する液晶表示装置について種々検 討したところ、上記液晶表示装置内に表示形態の異なる領域がある場合には、最適 な位相差補償が領域によって異なることに着目した。例えば、上記液晶表示装置が 、反射層が配置された反射領域、及び、反射層が配置されていない透過領域を有す る場合には、反射領域と透過領域とで表示形態が異なるため、最適な位相差補償が 反射領域と透過領域とで異なる。また、例えば、上記液晶表示装置が反射層よりも液 晶層側に主波長が異なる第 1着色層及び第 2着色層を有する場合には、第 1着色層 が配置された反射領域と第 2着色層が配置された反射領域とで、表示に利用する光 の波長が異なるため、最適な位相差補償が異なる。
[0013] そこで、第 1基板内の反射層よりも液晶層側若しくは反射層が配置されていない領域 又は第 2基板内に位相差層を配置し、該位相差層を用いて表示面内に 2以上の位 相差が異なる領域を形成することにより、例えば、反射領域及び透過領域のそれぞ れに応じた位相差補償、又は、第 1着色層が配置された反射領域及び第 2着色層が 配置された反射領域のそれぞれに応じた位相差補償を行うことができる結果、表示 特性を向上させることができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することがで きることに想到し、本発明に到達したものである。
[0014] すなわち、本発明は、反射層を有する第 1基板、液晶層、第 2基板及び偏光板が背 面力 表示面に向かってこの順に積層された構造を有する液晶表示装置であって、 上記液晶表示装置は、第 1基板内の反射層よりも液晶層側若しくは反射層が配置さ れていない領域又は第 2基板内に位相差層を有し、上記位相差層は、表示面内に 2 以上の位相差が異なる領域を形成するものである液晶表示装置である。
以下に本発明を詳述する。
[0015] 本発明の液晶表示装置は、反射層を有する第 1基板、液晶層、第 2基板及び偏光板 が背面力も表示面に向力つてこの順に積層された構造を有するものである。本明細 書においては、上記第 1基板、液晶層及び第 2基板が背面力も表示面に向力つてこ の順に積層された部分を液晶セルともいう。上記第 1基板が反射層を有することによ り、上記液晶表示装置は、反射表示を行うことができる。上記反射層は、反射表示の みを行う観点から、画素毎に画素領域の全体に配置されてもよいが、反射表示及び 透過表示の両方を行う観点から、画素毎に部分的に配置されることが好ましい。すな わち、上記液晶表示装置は、反射表示のみを行う反射型液晶表示装置であってもよ Vヽが、透過表示及び反射表示の両方を行う半透過型 (反射透過両用型)液晶表示 装置であることが好ましい。上記反射層の表面は、効率よく周囲光を用いて明るい反 射表示を実現する観点から、凹凸形状を有することが好ましい。上記反射層は、光を 反射することができるものである限り、導電性を有してもよぐ液晶層を介して第 2基板 内の電極と対向配置された電極 (反射電極）として機能してもよい。上記反射層の材 質としては、アルミニウム (A1)等の高反射性金属等が好適に用いられる。
[0016] 上記液晶表示装置は、第 1基板内の反射層よりも液晶層側若しくは反射層が配置さ れていない領域又は第 2基板内に位相差層を有し、上記位相差層は、表示面内に 2 以上の位相差が異なる領域を形成するものである。上記位相差層が第 1基板又は第 2基板内の反射層が配置された反射領域に配置されているとき、反射領域において 位相差層による位相差補償を行うことが可能となる。上記第 1基板又は第 2基板が反 射層が配置されていない透過領域を有する場合において、上記位相差層が第 1基 板又は第 2基板内の透過領域に配置されて ヽるとき、透過領域にお!、て位相差層に よる位相差補償を行うことが可能となる。また、上記位相差層が第 1基板又は第 2基 板内すなわち液晶セル内に配置されることから、位相差板が削減されることにより、偏 光板の生産面で有利になるとともに、高温条件での輝度ムラを改善することができる 。そして、上記位相差層が表示面内に位相差が異なる 2以上の領域を形成すること により、それぞれの領域に応じた位相差補償、例えば、反射領域及び透過領域のそ れぞれに応じた位相差補償を行うことができることから、表示特性を向上させることが できる。
[0017] 本明細書において、位相差が異なるとは、可視波長領域（380〜780nm)において 、少なくとも 1つの波長で面内又は厚み方向の位相差が異なることを意味し、例えば 、所定の波長で面内又は厚み方向の位相差が同一になっていてもよい。好ましくは、 位相差が異なるとは、少なくとも 1つの波長で面内又は厚み方向の位相差が 20nm 以上異なることを意味する。上記位相差層は、単層構造を有してもよぐ積層構造を 有してもよい。上記位相差層が積層構造を有する場合、位相差が異なるとは、位相 差層を構成する少なくとも 1つの層の位相差が異なることを意味するが、位相差層全 体として位相差が異なることを意味することが好ましい。上記位相差層が表示面内に 2以上の位相差が異なる領域を形成する形態としては、（1)上記位相差層は、 2以上 の位相差が異なる部分カゝらなる形態、（2)上記第 1基板又は第 2基板は、位相差層 が配置された領域と配置されて!ヽな ヽ領域とを有する形態、 (3)上記第 1基板又は 第 2基板は、位相差層が配置された領域と配置されていない領域とを有し、かつ上記 位相差層は、 2以上の位相差が異なる部分力 なる形態が挙げられる。これらの形態 によれば、位相差層を用いて位相差が異なる領域を基板内に簡便に形成することが できることから、それぞれの領域に応じた位相差補償を簡便に行うことができる。
[0018] 上記（1)〜（3)の形態例について、上記位相差層が表示面内に 2つの位相差が異 なる領域を形成する場合を説明する。なお、 ηχ ( λ )及び ny ( λ )(ηχ( λ )≥ny( λ )) は、位相差層の面に平行かつ互いに直交し合う方向（面内方向）の波長えにおける 屈折率のことであり、 ηζ(λ)は、位相差層の厚み方向（面外方向）の波長えにおける 屈折率のことであり、 dは、位相差層の厚みのことである。上記（1)及び（3)の形態例 としては、位相差層の部分 A及び Bがともに Aプレート層（ηχ( λ )≠ηγ(λ )、かつ ηχ
Figure imgf000008_0001
であり、面内方向の位相差 (nx( λ )— ny ( λ ) ) X d又は厚さ方向の位相差（ (ηχ ( λ ) +ηγ(λ ))/2~ηζ{λ)) X dが互いに異なる 形態、部分 A及び Bがともに Cプレート層（nx( )=ny( ))であり、面内又は厚さ方 向の位相差が互いに異なる形態、部分 A及び Bがともに 2軸位相差層 (ηχ(λ)≠ηγ ( λ )≠ηζ( λ ))であり、面内又は厚さ方向の位相差が異なる形態が挙げられる。これ らの形態は、例えば、部分 Αと部分 Βとで材料を同一 (ηχ (λ) =ηχ ( λ )かつ ny (
A
)こと等
Figure imgf000008_0002
により、実現することができる（なお、下付き文字 A及び Bは、その文字が付されたパ ラメータが部分 A及び Bのものであることを示す。 )0上記（2)の形態例としては、上記 位相差層が Aプレート層、 Cプレート層又は 2軸位相差層である形態が挙げられる。
[0019] また、上記 Aプレート層としては、ポジティブ Aプレート層（ηχ( λ ) >ηγ(λ )
Figure imgf000008_0003
) )、ネガティブ Αプレート層（nz ( λ ) =nx (え）〉 ny ( λ ) )が挙げられる。上記 Cプレ ート層としては、ポジティブ Cプレート層（ηζ( λ ) >ηχ( λ ) =ny (え））、ネガティブ C プレート層（nx=ny>nz)が挙げられる。上記 2軸位相差層としては、ポジティブ 2軸 位相差層（ηζ ( λ ) >ηχ ( λ ) >ny (え））、ネガティブ 2軸位相差層 (ηχ(λ)>ηγ(λ ) >ηζ (え））、 NRZ(nz( ) >ηχ(λ) >ny (え）、
Figure imgf000008_0004
— ηζ(λ))Ζ(ηχ( λ ) -ηγ(λ ) ) =0〜1)が挙げられる。
[0020] 本発明の液晶表示装置は、上記第 1基板、液晶層、第 2基板及び偏光板を構成要 素として有するものである限り、その他の構成要素を有していても有さなくてもよぐ特 に限定されるものではない。上記第 1基板としては、基板上に、薄膜トランジスタ (TF T)、絶縁膜、透明電極及び配向膜が背面力 表示面に向かってこの順に積層され た形態 (TFTアレイ基板)が挙げられる。上記第 2基板としては、基板上に、着色層、 透明電極及び配向膜が表示面力も背面に向力つてこの順に積層された形態 (カラー フィルタ基板)が挙げられる。上記第 1基板又は第 2基板力 Sこれらの形態を有するとき 、上記位相差層は、電極及び配向膜よりも液晶層側に配置されていてもよぐ電極及 び配向膜よりも基板側に配置されていてもよい。上記偏光板としては、少なくとも直線 偏光子を有するものである限り特に限定されず、直線偏光子からなるもの、直線偏光 子と 2軸性で負の屈折率楕円体等の位相差板とが積層されてなるもの、直線偏光子 と、波長 λの透過光にっ 、て互いに垂直な方向に振動する 2つの偏光成分間に略 λ Ζ2の位相差を与える位相差板とが積層されてなるもの等が挙げられる。上記直線 偏光子としては、ヨウ素等の二色性物質をポリビュルアルコール（PVA)フィルムに吸 着させ、一方向に配向させたもの等が好適に用いられる。なお、上記直線偏光子は 、偏光特性を保護する観点から、両側をトリアセチルセルロース (TAC)等の保護層 で被覆されていてもよい。
[0021] 上記液晶表示装置が半透過型液晶表示装置である場合、上記液晶表示装置は、透 過表示を行うために、通常、第 1基板の背面側にも偏光板 (以下「背面側偏光板」とも いう。）を有する。すなわち、上記液晶表示装置は、通常、背面側偏光板、反射層を 有する第 1基板、液晶層、第 2基板及び偏光板が背面力 表示面に向力つてこの順 に積層された構造を有する。上記背面側偏光板としては、上記偏光板と同様のもの が挙げられる。なお、上記液晶表示装置が半透過型液晶表示装置である場合、上記 液晶表示装置は、通常、背面側偏光板よりも背面側にバックライトを有する。
[0022] 本発明の液晶表示装置における好ましい形態について以下に詳しく説明する。
上記 2以上の位相差が異なる領域は、光学軸の方向も異なることが好ましい。すなわ ち、上記位相差層が表示面内に 2以上の位相差及び光学軸の方向が異なる領域を 形成することにより、それぞれの領域の表示特性を独立して最適化することができる。 上記位相差層が表示面内に 2つの位相差及び光学軸の方向が異なる領域を形成す る形態としては、一方の領域が Cプレート層、 Αプレート層又は 2軸位相差層であり、 他方が非位相差層（等方性層）である形態、一方の領域が Cプレート層であり、他方 の領域が Aプレート層である形態、一方の領域が Cプレート層であり、他方の領域が 2軸位相差層である形態、一方の領域が Aプレート層であり、他方の領域が 2軸位相 差層である形態等が挙げられる。
[0023] 上記位相差層は、メソゲン材料の重合体力もなることが好ま 、。これによれば、位相 差層を簡便に形成することができる。なお、本明細書において、メソゲン材料とは、メ ソゲン基を有する化合物（モノマー）のことであり、例えば、重合性ネマチック液晶等 の重合性液晶（重合性官能基を有する液晶）が挙げられる。上記メソゲン基とは、細 長い棒状又は平板状であり、液晶状態を保持するために適当な大きさの永久双極子 を分子内に有する原子団のことをいう。上記メソゲン基は、重合性官能基を有しても よぐ有さなくてもよい。上記メソゲン基としては、下記一般式（1)〜（3)で表されるも の等が挙げられる。
[0024] [化 1]
[0025]
Figure imgf000010_0001
[0026] [化 3]
Figure imgf000011_0001
[0027] 上記一般式（1)〜（3)中、 Rは、それぞれ独立に、アルキル基、アルコシキル基、シ ァノ基、ニトロ基等の原子団を表す。また、上記重合性官能基としては、下記一般式 ( 4)及び（5)で表されるもの等が挙げられる。
[0028] [化 4]
[0029]
Figure imgf000011_0002
[0030] 上記位相差層の形成方法としては、メソゲン材料を塗布する工程と、紫外線照射等 により配向を制御しつつ該メソゲン材料を重合硬化させる工程と、フォトリソグラフィ法 等によりパターユングする工程とを含む方法等が挙げられる。
[0031] 上記液晶表示装置は、位相差層下に位相差制御用配向膜を有することが好ましい。
上記位相差制御用配向膜を用いることにより、位相差層の形成工程において位相差 層の位相差を制御することができることから、位相差層を簡便に形成することができる 。上記位相差制御用配向膜の形態としては、ラビング方向が領域によって異なる形 態、構成する材料が領域によって異なる形態等が挙げられる。これらの形態によれば
、上記（1)及び (3)の 2以上の位相差が異なる部分力もなる位相差層の形態を簡便 に実現することができる。なお、本明細書において、位相差制御用配向膜とは、位相 差層を構成する分子の配向を制御するために設けられるものであり、液晶層を構成 する液晶分子の配向を制御するために設けられた膜 (配向膜)とは別に形成される。 上記位相差制御用配向膜の材質としては、ポリイミド榭脂等が挙げられ、上記配向膜 の材質と同一であってもよい。上記位相差制御用配向膜の形成方法としては、位相 差制御用配向膜の材質を溶解した榭脂組成物を塗布する工程と、塗布された榭脂 組成物を乾燥する工程と、金属ローラを用いてラビング処理を行う工程とを含む方法 等が挙げられる。
[0032] 上記液晶表示装置は、反射層が配置された反射領域、及び、反射層が配置されて いない透過領域を有し、上記位相差層は、該反射領域と透過領域とで位相差を異な らせるものであることが好まし!/ヽ。上記液晶表示装置が反射領域及び透過領域を有 することにより、反射表示及び透過表示を同時に行うことができることから、周囲の明 るさに拘らず、あらゆる環境下での表示が可能である。また、上記透過領域と反射領 域とでは好適な位相差補償が異なるが、上記位相差層が反射領域と透過領域とで 位相差を異ならせるものであることにより、反射表示及び透過表示の表示品位をそれ ぞれ個別に向上させることができる。
[0033] 上記位相差層は、透過領域及び反射領域に配置されており、かつ透過領域の部分 と反射領域の部分とで位相差が異なることが好ましい。これによれば、透過領域と反 射領域とで位相差層の位相差が異なることから、反射表示及び透過表示の表示品 位をそれぞれ個別に向上させることができる。
[0034] 上記位相差層は、透過領域に配置されておらず、反射領域に配置されていることが 好ましい。これによれば、反射領域にのみ位相差層を設けることにより、視野角の変 化に対して透過の漏れ光量の変化を大きくすることなぐ反射表示の表示品位を向 上させることができる。
[0035] 上記位相差層は、反射領域で、略垂直な方向から入射した波長 λの光について偏 光成分間に略 λ Ζ4の位相差を与えるものであることが好ましい。これによれば、表 示面側から入射した光を円偏光化することにより、ノーマリブラックモードで反射表示 を行うことができるため、強い外光下においても視認性の高い反射表示を行うことが できる。
なお、上記偏光成分は、通常、互いに垂直な方向に振動する 2つの偏光成分のこと である。
[0036] 本明細書において、えとは、 380〜780nmの中力 選択された 1つ以上の波長値で ある。また、略 λ Ζ4とは、 λ Ζ4のみならず、本発明の作用効果を奏する範囲内で、 λ Ζ4と実質的に同視することができる数値をも含むものである。
なお、上記 λ Ζ4位相差層の遅相軸は、直線偏光子の吸収軸と 40〜50° の角度を なすことが好ましい。
[0037] 上記第 1基板又は第 2基板は、反射層よりも液晶層側に、主波長が異なる 2以上の着 色層を有し、上記位相差層は、上記 2以上の着色層が配置された反射領域で、略垂 直な方向から入射した波長え の
A 光について偏光成分間に略え Ζ4の
A 位相差を与 えるもの（以下「え Z4位相差層」という。）であり、上記偏光板は、略垂直な方向から
A
入射した波長え の光について偏光成分間に略え
A A Z2の位相差を与える位相差板 ( 以下「 λ Ζ2位相差板」 t 、う。）を有することが好ま 、。これによれば、主波長の異
A
なる 2以上の着色層が反射領域に配置されているものの、 λ Ζ4位相差層及びえ
A A
Z2位相差板が配置されることにより、広帯域円偏光化が実現されることから、複数の 位相差層の積層や特別な材料の選定を行わずとも反射表示の変色を抑えることが 可能である。本明細書において、着色層の主波長とは、着色層を透過する光の中で 割合が大きぐかつ位相差層によって偏光成分間に略え Z4の位相差を与えられる
A
べき（円偏光化されるべき)光の波長をいう。なお、円偏光化されるべき波長について は、通常、人間の目の感度等を考慮することで決定されるものであり、着色層の透過 率の最大値と必ずしも一致するものではな 、。
[0038] なお、上記え Z2位相差板は、通常、偏光板内で直線偏光子よりも背面側に配置さ
A
れる。上記え Z2位相差板は、本発明の作用効果を奏する観点から、
A 2以上の着色 層が配置された反射領域に配置されていればよぐ透過表示のコントラストの低下を 抑制するためには、透過領域には配置されていないことが好ましい。しかしながら、 反射表示の変色を抑えたい場合には、上記え
A Z2位相差板は、透過領域にも配置 されていてもよい。
[0039] 上記第 1基板又は第 2基板は、反射層よりも液晶層側に、主波長が異なる第 1着色層 、第 2着色層及び第 3着色層を有し、上記位相差層は、第 1着色層、第 2着色層及び 第 3着色層が配置された反射領域で、略垂直な方向から入射した波長え の光につ
A
いて偏光成分間に略え Z4の位相差を与えるものであり、上記偏光板は、 λ
A A Ζ2位 相差板を有することがより好ましい。上記第 1基板又は第 2基板が反射層よりも液晶 層側に主波長が異なる第 1着色層、第 2着色層及び第 3着色層を有することにより、 色再現範囲が広い反射表示を行うことができる。また、 λ Ζ4位相差層及びえ /2
A A
位相差板が配置されることにより、複数の位相差層の積層や特別な材料の選定を行 わずとも反射表示の変色を抑えることが可能である。
[0040] 上記第 1着色層の主波長を λ 、第 2着色層の主波長 λ 、第 3着色層の主波長え (
1 2 3 λ 1≠λ 半
2 λ つ
3 λ 1≠λ 3 )としたときに、本発明の作用効果を効果的に得る観点 から、 λ = λ 、え = λ 又はえ = λ を満たすことが好ましい。なお、上記え 、 X
A 1 A 2 A 3 A 1
、 λ 及びえ はそれぞれ、通常、 380〜780nmの中から選択された 1つの波長値で
2 3
ある。図 7は、本明細書における色の定義を示す XYZ表色系の xy色度図である。な お、図中の Rは赤色、 Yは黄色、 Gは緑色、 Bは青色、 Pは紫色、 Wは白色を意味す る。本明細書において、赤色 (R)とは、図 7に示すように、 XYZ表色系の xy色度図に おいて、主波長が 597nm以上、 780nm以下の色のことであり、好ましくは、主波長 力 S600nm以上、 620nm以下の色のことである。黄色とは、主波長が 558nm以上、 5 97nm未満の色のことであり、好ましくは、主波長が 570nm以上、 582nm以下の色 のことである。緑色とは、主波長力 88nm以上、 558nm未満の色のことであり、好ま しくは、主波長が 520nm以上、 557nm以下の色のことである。青色とは、主波長が 3 80nm以上、 488nm未満の色のことであり、好ましくは、主波長力 55nm以上、 475 nm以下の色のことである。したがって、上記第 1着色層、第 2着色層及び第 3着色層 の色としては、赤色、緑色、青色等が挙げられる。
[0041] 上記第 1着色層、第 2着色層及び第 3着色層が赤色、緑色及び青色の着色層である 場合、本発明の作用効果を効果的に得る観点から、上記え の値は、赤色及び青色
A
の着色層よりも緑色の着色層の主波長に近いことが好ましぐ緑色の着色層の主波 長と略同一であることが好ましい。また、上記え Z4位相差層の遅相軸は、偏光板
A
内の λ Ζ2位相差板の遅相軸と 50〜70° の角度をなすことが好ましぐ直線偏光
A
子の吸収軸と 55〜95° の角度をなすことが好ましい。
なお、本明細書において、着色層の材質としては、顔料や染料を分散した榭脂等が 挙げられる。
[0042] 上記第 1基板又は第 2基板は、反射層よりも液晶層側に、主波長が異なる 2以上の着 色層を有し、上記位相差層は、主波長が λ の
Β 着色層が配置された反射領域で、略 垂直な方向から入射した波長え の光について偏光成分間に略え Ζ4の位相差を
Β Β
与え、主波長が λ ( λ ≠λ )の着色層が配置された反射領域で、略垂直な方向か
C C Β
ら入射した波長え の光について偏光成分間に略え Ζ4の位相差を与えるものであ
C C
ることが好ましい。これによれば、主波長が異なる着色層のそれぞれに対応した位相 差層を設けることにより、複数の位相差層の積層や特別な材料の選定を行わずとも 反射表示の変色を抑えることが可能である。また、広帯域円偏光化が実現されること 力も、 λ Ζ2位相差板を削減することができ、偏光板の生産性の面で有利である。 なお、上記え 及びえ はそれぞれ、通常、 380〜780nmの中力 選択された 1つの
B C
波長値である。
[0043] 上記第 1基板又は第 2基板は、反射層よりも液晶層側に、主波長が異なる第 4着色層 、第 5着色層及び第 6着色層を有し、上記位相差層は、主波長が λ の第 4着色層が
4
配置された反射領域で、略垂直な方向から入射した波長 λ の光について偏光成分
4
間に略え Ζ4の位相差を与え、主波長が λ ( λ ≠λ )の第 5着色層が配置された
4 5 5 4
反射領域で、略垂直な方向から入射した波長え の
5 光について偏光成分間に略え 5
Ζ4の位相差を与え、主波長が λ ( λ ≠λ かつえ ≠λ )の第 6着色層が配置され
6 6 4 6 5
た反射領域で、略垂直な方向から入射した波長え の光について偏光成分間に略え
6
/4の位相差を与えるものであることがより好ましい。上記第 1基板又は第 2基板が
6
反射層よりも液晶層側に主波長が異なる第 4着色層、第 5着色層及び第 6着色層を 有することにより、色再現範囲が広い反射表示を行うことができる。また、上記位相差 層が上述した構成を有することにより、複数の位相差層の積層や特別な材料の選定 を行わずとも反射表示の変色を抑えることが可能である。なお、上記え 、え 及びえ
4 5 6 はそれぞれ、通常、 380〜780nmの中力も選択された 1つの波長値である。したが つて、上記第 4着色層、第 5着色層及び第 6着色層の色としては、赤色、緑色、青色 等が挙げられる。また、上記位相差層の遅相軸は、直線偏光子の吸収軸と 40〜50 ° の角度をなすことが好ましい。
[0044] 上記第 1基板又は第 2基板は、反射層よりも液晶層側に、主波長が異なる 2以上の着 色層を有し、上記位相差層は、逆波長分散特性を示すものであることが好ましい。こ れによれば、主波長が異なる着色層のそれぞれに対応して広帯域円偏光化を実現 することができること力ら、このような位相差層につ 、てプロセスを増やすことなく形成 することができるならば、生産性やコストの面で有利になる。なお、本明細書において 、逆波長分散特性とは、（波長 450nmにおける面内方向の位相差）く (波長 550nm における面内方向の位相差） < (波長 650nmにおける面内方向の位相差）、又は、（ 波長 450nmにおける厚さ方向の位相差） < (波長 550nmにおける厚さ方向の位相 差）く (波長 650nmにおける厚さ方向の位相差)の関係を満たす波長分散特性を意 味する。上記逆波長分散特性を示す位相差層の材料としては、変性ポリカーボネー ト等が挙げられる。
[0045] 上記第 1基板又は第 2基板は、反射層よりも液晶層側に、主波長が λ の第 7着色層 、主波長が λ ( λ < λ )の第 8着色層、及び、主波長が λ ( λ < λ )の第 9着色
8 7 8 9 8 9
層を有し、上記第 7着色層、第 8着色層及び第 9着色層が配置された反射領域には 、同一の位相差層が配置され、該位相差層は、略垂直な方向から入射した波長 λ 7 の光については偏光成分間に略え Ζ4の位相差を与え、略垂直な方向から入射し た波長え の光については偏光成分間に略え Ζ4の位相差を与え、略垂直な方向
8 8
から入射した波長え の光について偏光成分間に略え Ζ4の位相差を与えるような
9 9
波長分散特性 (逆波長分散特性)を示す形態が挙げられる。上記第 1基板又は第 2 基板が反射層よりも液晶層側に主波長が異なる第 7着色層、第 8着色層及び第 9着 色層を有することにより、色再現範囲が広い反射表示を行うことができる。また、上記 位相差層が上述の逆波長分散特性を示すことにより、複数の位相差層の積層ゃ特 別な材料の選定を行わずとも反射表示の変色を抑えることが可能である。なお、上記 λ 、 λ 及びえ はそれぞれ、通常、 380〜780nmの中力 選択された 1つの波長
7 8 9
値である。したがって、上記第 7着色層、第 8着色層及び第 9着色層の色としては、赤 色、緑色、青色等が挙げられる。また、上記位相差層の遅相軸は、直線偏光子の吸 収軸と 40〜50° の角度をなすことが好ましい。
[0046] 上記位相差層は、単層構造を有してもよぐ積層構造を有していてもよい。上記位相 差層が積層構造を有する場合、上記位相差層は、全体として、略垂直な方向から入 射した波長 λの光について偏光成分間に略 λ Ζ4の位相差を与えることが好適であ り、また全体として、逆波長分散特性を示すことが好適である。
[0047] 上記液晶表示装置は、液晶層を構成する液晶分子を閾値電圧未満の印加時に基 板面に対して略垂直な方向に配向させ、閾値電圧以上の印加時に基板面に対して 略平行な方向に配向させて表示を行うものであることが好ましい。このような垂直配向 (VA)方式によれば、コントラスト比をより向上させることができる。上記液晶表示装置 が VA方式のものである場合、上記配向膜は、垂直配向膜であることが好ましい。ま た、上記液晶層を構成する液晶分子は、負の誘電率異方性（Δ ε < 0)を有するもの であることが好ましぐ Δ εく 0のネマチック液晶であることが好ましい。上記 VA方式 としては、 1つの画素を複数の領域に分割して液晶分子が基板面に略水平な方向に 配向した際の向きを複数もたせた方式 (マルチドメイン垂直配向（MVA)方式）、液 晶分子が基板面に略水平な方向に軸対称状に配向する方式 (ASM (Axially Sym metricaligned Micro Cellmode)方式）、分割のための画素内構造物による開口 率低下を回避するために電極のパターユングによる電界制御で液晶分子が基板面 に略水平な方向に配向した際の向きを制御する方式（PVA (Patterned Vertical Alignment)方式）、閾値電圧以上の印加時に該液晶分子が各サブピクセルにお いて基板面に略水平な方向にサブピクセルの中心力もエッジ部に向力つて放射状に 配向する方式（CPA (Continuous Pinwheel Alignment)方式）等が挙げられる 。これらの方式によれば、通常の VA方式に比べて、視角依存性をより低減すること ができる。
[0048] 上記第 1基板又は第 2基板は、反射領域における液晶層の厚みを透過領域における 液晶層の厚みよりも小さくする絶縁層を反射領域に有することが好ましい。これによ れば、反射領域における光学ロスを削減することができるため、明るい反射表示を行 うことができる。上記絶縁層は、第 1基板内ではなぐ第 2基板内に配置されることが 好ましい。これによれば、絶縁層のエッジ部分すなわち透過領域と反射領域との境 界部に存在する表示に寄与しない領域を削減することができるため、開口率を向上 させることができる。上記反射領域における液晶層の厚みは、透過領域における液 晶層の厚みの略 1Z2であることが好ましい。すなわち、上記絶縁層の厚みは、液晶 層の厚みの略 1Z2であることが好ましい。これにより、反射領域における光路長と透 過領域における光路長とを略等しくすることができ、表示品位をより向上させることが できる。上記透過領域における液晶層の位相差（A nd)は、 270〜400nmであること が好適である。上記位相差層は絶縁層よりも液晶層側に配置されていてもよぐ絶縁 層よりも液晶層から離れる側に配置されていてもよい。なお、上記絶縁層の材質とし ては特に限定されず、例えばアクリル系榭脂が挙げられる。
[0049] 上記位相差層は、反射領域に配置され、かつ反射領域における液晶層の厚みを透 過領域における液晶層の厚みよりも小さくするものであることが好ましい。これによれ ば、反射領域における光学ロスを削減することができるため、明るい反射表示を行う ことができる。また、マルチギャップ構造を形成するための絶縁層を設ける必要がなく なるため、生産性を向上させることができる。このとき、上記位相差層は、第 1基板内 ではなぐ第 2基板内に配置されることが好ましい。これによれば、絶縁層のエッジ部 分すなわち透過領域と反射領域との境界部に存在する表示に寄与しない領域を削 減することができるため、開口率を向上させることができる。上記反射領域における液 晶層の厚みは、透過領域における液晶層の厚みの略 1Z2であることが好ましい。す なわち、上記位相差層の厚みは、液晶層の厚みの略 1Z2であることが好ましい。こ れにより、反射領域における光路長と透過領域における光路長とを略等しくすること ができ、表示品位を向上させることができる。上記透過領域における液晶層の位相差 ( A nd)は、 270〜400nmであることが好適である。
[0050] 上記液晶表示装置は、第 1基板内の反射層よりも液晶層側若しくは反射層が配置さ れていない領域又は第 2基板内に、主波長の異なる 2以上の着色層を有し、上記位 相差層は、主波長の異なる着色層が配置された領域間で位相差を異ならせるもので あることが好ましい。これによれば、各着色層の分光特性に合わせて位相差補償を 行うことができることから、表示特性を向上させることができる。
[0051] 上記液晶表示装置のより好ましい形態としては、（A)上記液晶表示装置は、第 1基 板又は第 2基板内の透過領域に、主波長の異なる 2以上の着色層を有し、上記位相 差層は、主波長の異なる着色層が配置された透過領域間で位相差を異ならせるもの である形態、（B)上記液晶表示装置は、第 1基板又は第 2基板内の反射領域に、主 波長の異なる 2以上の着色層を有し、上記位相差層は、主波長の異なる着色層が配 置された反射領域間で位相差を異ならせるものである形態が挙げられる。（A)の形 態によれば、透過領域にお！ヽて各着色層の分光特性に合わせて位相差補償を行う ことができることから、透過表示の特性を向上させることができる。（B)の形態によれ ば、反射領域にぉ 、て各着色層の分光特性に合わせて位相差補償を行うことができ ることから、反射表示の特性を向上させることができる。
[0052] 上記液晶表示装置は、主波長の異なる第 10着色層、第 11着色層及び第 12着色層 を有し、上記位相差層は、第 10着色層が配置された領域と第 11着色層が配置され た領域と第 12着色層が配置された領域とで位相差を異ならせるものであることがより 好ましい。上記液晶表示装置が主波長の異なる第 10着色層、第 11着色層及び第 1 2着色層を有することにより、色再現範囲が広い表示を行うことができる。また、上記 位相差層が、第 10着色層が配置された領域と第 11着色層が配置された領域と第 12 着色層が配置された領域とで位相差を異ならせるものであることにより、各着色層の 分光特性に合わせて位相差補償を行うことができることから、表示特性をより向上さ せることができる。
発明の効果
[0053] 本発明の液晶表示装置によれば、位相差層が表示面内に 2以上の位相差が異なる 領域を形成するものであることから、表示形態が異なる領域にお!、てそれぞれの領 域に応じた位相差補償を行うことができ、表示特性を向上させることができる。
発明を実施するための最良の形態
[0054] 以下に実施形態を掲げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施 形態のみに限定されるものではない。
[0055] (実施形態 1)
図 1 1は、本発明の実施形態 1に係る液晶表示装置の構成を示す平面模式図であ り、図 1—2は、図 1—1中の A—B線、 C— D線及び E—F線における断面をこの順に 左側から右側に向かって繋ぎ合わせることで構成した断面模式図である。
本実施形態に係る液晶表示装置 200は、図 1—1及び 1—2に示すように、薄膜トラン ジスタ (TFT)アレイ基板 (第 1基板） 100aとカラーフィルタ (CF)基板 (第 2基板） 100 bとこれらの間に設けられた液晶層 50と偏光板 60及び 70とバックライト 80とを有する 。また、液晶表示装置 200は、マトリクス状に配列された複数の絵素領域毎に透過領 域 Tと反射領域 Rとを有しており、透過表示及び反射表示を同時に行うことができる。 なお、透過表示及び反射表示のいずれか一方を行うことも可能である。透過領域 T は、 TFTアレイ基板 100aの領域のうち、液晶層 50に電圧を印加するための一対の 電極 22及び 46が配置され、かつバックライト 80からの光を透過させることができる。 また、反射領域 Rは、 TFTアレイ基板 100aの領域のうち、液晶層 50に電圧を印加す るための一対の電極 24及び 46が配置され、かつ反射電極 24で反射した光を出射さ せることができる。
[0056] TFTアレイ基板 100aは、絵素領域毎に設けられた絵素電極 22、絵素電極 22に対 応して設けられたスイッチング素子としての TFT30、TFT30に電気的に接続された ゲート配線 11及びソース配線 12、並びに、絵素電極 22を横切るように形成された補 助容量配線 13等を有する。以下、更に詳しく説明する。
[0057] TFTアレイ基板 100aは、ガラス基板等の透明絶縁性基板 10上に、ゲート配線 11、 ゲート電極 30G、補助容量配線 13等が形成されている。また、これらを覆うように、ゲ ート絶縁膜 14が形成されている。更に、ゲート電極 30G上に位置するゲート絶縁膜 1 4上に、半導体層 15、チャネル保護層 16、ソース電極 30S及びドレイン電極 30Dが 形成されており、これらが TFT30を構成している。 TFT30のゲート電極 30Gは、ゲ ート配線 11に電気的に接続され、ソース電極 30Sは、ソース配線 12に電気的に接 続されている。なお、ゲート配線 11及びソース配線 12は、タンタル (Ta)等の金属か ら形成される。また、補助容量配線 13は、本実施形態では、ゲート配線 11と同一の 膜から同一の工程で形成される。
[0058] TFT30が形成された透明絶縁性基板 10の表面の略全面を覆うように、保護絶縁膜 17及び層間絶縁膜 18が形成されている。この層間絶縁膜 18の表面に、透明電極 2 2が形成されており、透明電極 22上に反射電極 24が形成されている。透明電極 22 は、例えば、酸化インジウム錫 (ITO)等の透明導電性材料カゝら形成され、反射電極 24は、例えば、アルミニウム (A1)や銀 (Ag)等の高反射性金属カゝら形成される。透明 電極 22は、保護絶縁膜 17及び層間絶縁膜 18に設けられたコンタクトホール 19を介 してドレイン電極 30Dと電気的に接続されている。反射電極 24は、透明電極 22及び コンタクトホール 19を介してドレイン電極 30Dに電気的に接続されている。本実施形 態では、ドレイン電極 30Dに電気的に接続された透明電極 22及び反射電極 24が、 絵素電極として機能する。補助容量配線 13は、 CF基板 100b内に設けられた対向 電極 46に電気的に接続されており、ドレイン電極 30D及びゲート絶縁膜 14とともに、 補助容量 (Cs)を形成して 、る。
[0059] なお、反射領域 Rを規定する反射電極 24は、図 1 1に示すように、補助容量配線 1 3に重なる部分と、ゲート配線 11に重なる部分と、ソース配線 12に重なる部分とから 構成される。反射電極 24の表面は、平坦 (いわゆる鏡面状)であってもよいし、凹凸 状であってもよい。反射電極 24の表面が凹凸状であると、反射領域 Rに入射する光 が拡散反射されて、ペーパーホワイトに近い白表示を行うことができる。例えば、層間 絶縁膜 18の一部 (反射電極 24の下方に位置する部分)の表面を凹凸状に形成する ことによって、反射電極 24の表面を層間絶縁膜 18の表面形状を反映した凹凸状と することができる。
[0060] 透明絶縁性基板 10の液晶層 50と反対側の表面には、偏光板 60が貼り付けられて いる。偏光板 60は、トリァセチルセルロース (TAC)フィルム（図示せず）、直線偏光 子 61及び TACフィルム（図示せず)からなり、直線偏光子 61の吸収軸の方向は、 13 5° とした。直線偏光子 61としては、ヨウ素をポリビュルアルコール（PVA)フィルムに 吸着させ、延伸したものを用いた。なお、本実施形態では、軸方向は、着色層の配列 方向（RGBの方向）を 0° としたときの角度で表している。
[0061] 次に、 CF基板 100bについて詳しく説明する。 CF基板 100bは、ガラス基板等の透 明絶縁性基板 40を有し、この透明絶縁性基板 40の液晶層 50側の表面には、ブラッ クマトリタス（BM) 41が形成され、 BM41間には、赤色の着色層 42R、緑色の着色層 42G及び青色の着色層 42Bがそれぞれ、透過領域 T及び反射領域 Rの両方に渡つ て形成されている。着色層 42R、 42G及び 42Bの分光特性の一例をそれぞれ図 2— 1〜2— 3に示す。本実施形態では、着色層 42R、 42G及び 42Bの主波長をそれぞ れ 600、 550及び 450nmとする。着色層 42R、 42G及び 42B上の反射領域 Rに対 応する領域、すなわち反射電極 24に対向する領域には、榭脂透明層（絶縁層） 43 が設けられている。榭脂透明層 43は、典型的には、無色であり、アクリル榭脂等を用 いて形成される。
[0062] また、赤色の着色層 42R上に位置する榭脂透明層 43上には、位相差制御用配向膜 44a及び位相差層 45aが形成され、緑色の着色層 42G上に位置する榭脂透明層 43 上には、位相差制御用配向膜 44b及び位相差層 45bが形成され、青色の着色層 42 B上に位置する榭脂透明層 43上には、位相差制御用配向膜 44c及び位相差層 45c が形成されている。位相差層 45aは、波長 600nmの透過光について互いに垂直な 方向に振動する 2つの偏光成分間に 150nmの位相差を与えるものであり、位相差層 45bは、波長 550nmの透過光につ!、て互いに垂直な方向に振動する 2つの偏光成 分間に 140nmの位相差を与えるものであり、位相差層 45cは、波長 450nmの透過 、て互いに垂直な方向に振動する 2つの偏光成分間に 115nmの位相差を 与えるものである。すなわち、位相差層 45a〜45cはそれぞれ、着色層を透過した波 長え（λは着色層の主波長を示す。）の光について互いに垂直な方向に振動する 2 つの偏光成分間に略 λ Ζ4の位相差を与えるものである。なお、位相差層 45a〜45 cは、遅相軸の方向を 90° とした。位相差層 45a〜45cは、上述した特性を示すもの である限り、材料は互いに同一であってもよぐ異なってもよい。位相差制御用配向 膜 44a〜44cもまた、位相差層 45a〜45cが上述した特性を示すものである限り、材 料は互いに同一であってもよぐ異なってもよい。本実施形態では、位相差層 45a〜 45cとして、重合性ネマチック液晶を重合体力もなるものを用いた。また、位相差制御 用配向膜 44a〜44cとして、ポリイミド等の高分子材料力もなるものを用いた。
[0063] 位相差層 45a〜45c及び着色層 42R、 42G及び 42B上には、これらを覆うように、 IT O等の透明導電性材料カゝらなる対向電極 46が形成されている。更に、対向電極 46 上には、ポリイミド等の高分子材料力もなる液晶配向制御用突起 47が規則的に形成 されている。なお、液晶配向制御用突起 47の形状は、特に限定されない。
[0064] 透明絶縁性基板 40の液晶層 50と反対側の表面には、偏光板 70が貼り付けられて いる。偏光板 70は、 TACフィルム（図示せず）、直線偏光子 71及び TACフィルム（ 図示せず)からなり、直線偏光子 71の吸収軸は 45° とした。したがって、直線偏光子 71と直線偏光子 61とは、クロス-コルの関係にある。なお、直線偏光子 71としては、 ヨウ素を PVAフィルムに吸着させ、延伸したものを用いた。
[0065] 更に、 TFTアレイ基板 100a及び CF基板 100bの液晶層 50側の表面には、ポリイミド 等の高分子材料からなる配向膜 (図示せず)が形成されており、これらの液晶配向膜 は、液晶層 50を構成する液晶分子を垂直配向させることができるように、ラビング処 理が施されている。また、 TFTアレイ基板 100aと CF基板 100bとは、エポキシ榭脂 等力もなるシール材 (図示せず)を介して貼り合わされており、これらの基板間の間隙 に、液晶層 50となる液晶材料が封入されている。本実施形態では、液晶層 50を構成 する液晶材料として、負の誘電率異方性（Δ εく 0)を有するネマチック液晶を用い た。
[0066] 本実施形態の液晶表示装置では、反射領域 Rにおける液晶層 50の厚さは、透過領 域 Τにおける液晶層 50の厚さの略 1Z2である。これにより、反射領域 Rにおける光学 ロスが低減され、明るい反射表示を実現することができる。
なお、液晶層 50の位相差値については、透過領域 Τで 370nmとなり、反射領域尺で 185nmとなるように設定した。
なお、本実施形態の液晶表示装置について、各光学部材のパラメータを下記表 1に まとめる。
[0067] [表 1] 赤色 緑色 青色
透過領域 反射領域 透過領域 反射領域 透過領域 反射領域
CF基板側の
吸収軸方向 45°
直線偏光子
遅相軸方向 90° 90° 90°
CF基板内の
なし 150nm なし 140nm なし 11 5nm 位相差層 A nd
(at 600nm) (at 550 (at 450nm) タイプ 垂直配向型
液晶層
A nd (at 550 370nm 185nm 370nrn 185nm 370 185nm
TFT基板側の
吸収軸方向 135°
直線偏光子
[0068] (実施形態 2)
図 3は、本発明の実施形態 2に係る液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。 本実施形態では、反射領域 Rにおいて赤色の着色層 42R、緑色の着色層 42G及び 青色の着色層 42B上に位置する位相差層を全て位相差層 45b、すなわち波長 550 nmの透過光につ 、て互いに垂直な方向に振動する 2つの偏光成分間に 140nmの 位相差を与える位相差層 45bとした。また、 CF基板 100b側の偏光板 70内に、波長 550nmの透過光につ!、て互いに垂直な方向に振動する 2つの偏光成分間に 270η mの位相差を与える位相差板（ λ Ζ2位相差板） 72を追加した。すなわち、偏光板 7 0は、 TACフィルム（図示せず）、 λ Ζ2位相差板 72、直線偏光子 71及び TACフィ ルム（図示せず)からなる。なお、位相差板 72の遅相軸の方向は、 30° とし、直線偏 光子 71の吸収軸の方向は、 15° とした。その他の構成は、実施形態 1と同じである。 本実施形態の液晶表示装置について、各光学部材のパラメータを下記表 2にまとめ る。
[0069] [表 2]
Figure imgf000025_0001
[0070] なお、図 4 (a)〜 (g)を用いて、実施形態 2の液晶表示装置を構成するカラーフィルタ 基板 100bの製造工程につ 、て説明する。
(1)着色層の形成
まず、図 4 (a)に示すように、ガラス基板等の透明絶縁性基板 40上、酸ィ匕クロム (CrO )、クロム (Cr)の積層構造力もなる 2層クロムブラックマトリクス (BM) 41を形成する。 続いて、赤色の顔料を混合したアクリル榭脂をスピンコーティングにより塗布し、フォト リソプロセスによりパターユングして、クロム BM41間の一部に赤色の着色層 42Rを 形成する。同様の方法を用いて、緑色の着色層 42G、及び、青色の着色層 42Bにつ いても形成する。
[0071] (2)榭脂透明層の形成
次に、図 4 (b)に示すように、着色層上にアクリル系榭脂を塗布し、フォトリソプロセス によりパター-ングすることにより、 1画素内にセル厚が異なる 2つの領域を持つ構造
(デュアルギャップ構造又はマルチギャップ構造）とするための榭脂透明層 43 (絶縁 層）を形成する。
[0072] (3)位相差制御用配向膜の形成
次に、位相差層 45aを構成する液晶高分子を所定の方向に配列させるため、ポリイミ ド榭脂を溶解した榭脂組成物を基板上に塗布し、乾燥させること〖こより、ポリイミド膜 を形成する。続いて、レーヨンを巻き付けた金属ローラを用いて、ポリイミド膜を所定 の方向にラビング処理を行うことにより、図 4 (c)に示すように、位相差制御用配向膜 44bを形成する。
[0073] (4)位相差層の形成及びパターユング
次に、図 4 (d)に示すように、溶剤で溶解した液晶モノマーをスピンコーティング法等 により基板上に塗布し、その後、紫外線を照射する等により露光し、重合させることに より、位相差層 45bを形成する。液晶モノマーとしては、例えば、下記一般式 (6)及 び（7)の重合性ネマチック液晶を用いることができる。続いて、図 4 (e)に示すように、 フォトリソ 'ドライエッチングにより、位相差制御用配向膜及び位相差層の不必要な部 分を除去する。
[0074] [化 6]
Figure imgf000026_0001
[0076] (5)対向電極の形成
次に、図 4 (f)に示すように、基板上に酸化インジウム錫 (ITO)を蒸着することにより、 対向電極 46を形成する。なお、対向電極 46の材質としては、 ITOに限定されず、例 えば、酸化インジウム亜鉛 (IZO)も用いることができる。
[0077] (6)液晶配向制御用突起の形成
最後に、図 4 (g)に示すように、ポジ型のフエノールノボラック系感光性榭脂液をスピ ンコーティング法等により基板上に塗布し、乾燥を行った後、フォトマスクを用いて露 光及び現像を行うことにより、液晶配向制御用突起 47を形成する。
これにより、 CF基板 100bが完成する。
なお、実施形態 1の液晶表示装置を構成する CF基板 100bについては、上記（3)及 び (4)の工程を繰り返す等の方法により、形成することができる。 [0078] (比較例 1)
図 5は、比較例 1に係る液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。
本比較例では、液晶セル 100内に位相差層を形成せず、偏光板 60について、直線 偏光子 61 λ Ζ2位相差板 62及び λ Ζ4位相差板 63を背面側から液晶層側に向 力つてこの順に積層して構成した。また、偏光板 70について、 λ Ζ4位相差板 73 λ Ζ2位相差板 72及び直線偏光子 71を背面側から表面側に向かってこの順に積 層して構成した。なお、直線偏光子 61の吸収軸の方向は、 105° とし、 λ Ζ4位相 差板 62及びえ /2位相差板 63の遅相軸の方向はそれぞれ、 0° 及び 120° とした 。また、直線偏光子 71の吸収軸の方向は、 15° とし、 λ Ζ4位相差板 72及び λ Ζ2 位相差板 73の遅相軸の方向はそれぞれ、 90° 及び 30° とした。その他の構成は、 実施形態 1と同じである。
本比較例の液晶表示装置について、各光学部材のパラメータを下記表 3にまとめる。
[0079] [表 3]
Figure imgf000027_0001
[0080] <実施形態 1及び 2と比較例 1との特性比較 >
図 6 (a)は、透過表示を円偏光モードで行った場合の視野角シミュレーションの結果 を示す図であり、（b)は、透過表示を直線偏光モードで行った場合の視野角シミュレ ーシヨンの結果を示す図である。図 6 (a)及び (b)に示すように、透過表示を円偏光モ ードで行った場合、透過表示を直線偏光モードで行った場合に比べて、コントラスト 比及び視野角が著しく悪化する。比較例 1の液晶表示装置では、反射領域 Rのみな らず、透過領域 Tにも λ Ζ4位相差板が設けられているため、透過表示を円偏光モ ードで行うことになる。これに対し、実施形態 1及び 2の液晶表示装置では、略 λ Ζ4 の位相差を与える位相差層 45a〜45cが反射領域 Rにのみ形成されており、透過領 域 Tには形成されていないため、透過表示を直線偏光モードで行うことができる。した がって、実施形態 1及び 2の液晶表示装置は、比較例 1の液晶表示装置に比べて、 明る 、透過表示を実現することができる。
[0081] また、 λ Ζ4位相差板 63、 73及び位相差層 45a〜45cは、高温条件等により位相差 が変化しやすぐ輝度ムラが発生しやすいものであることが知られている。比較例 1の 液晶表示装置では、 λ Ζ4位相差板 63、 73が液晶セル 100の外に設けられている のに対し、実施形態 1及び 2の液晶表示装置では、略 λ Ζ4の位相差を与える位相 差層 45a〜45cが液晶セル 100内に設けられている。したがって、実施形態 1及び 2 の液晶表示装置は、比較例 1の液晶表示装置に比べて、上述したような高温条件に よる輝度ムラの発生を低減することができる。
[0082] 更に、比較例 1の液晶表示装置では、図 5に示すように、反射表示を実現するために 、 λ Ζ4位相差板 73が CF基板 100b側の偏光板 70内に設けられている結果、透過 表示を反射表示と同時に実現するために、 TFTアレイ基板 100a側の偏光板 60にも λ Ζ4位相差板 63が設けられている。これに対し、実施形態 1及び 2の液晶表示装 置では、図 1—2及び図 3に示すように、略 λ Ζ4の位相差を与える位相差層 45a〜4 5cが CF基板 100b内に設けられているため、 CF基板 100b側の偏光板 70内に λ Ζ 4位相差板を設ける必要がない。また、位相差層 45a〜45cは反射領域 Rのみに設 けられること力 、比較例 1のように、 TFTアレイ基板 100a側の偏光板 60に λ Ζ4位 相差板を設ける必要がない。すなわち、実施形態 1及び 2の液晶表示装置は、 2枚の λ Ζ4位相差板を削減することができることから、比較例 1の液晶表示装置に比べて 、製造コストを大幅に削減することができる。
[0083] なお、実施形態 2の液晶表示装置では、略 λ Ζ4の位相差を与える位相差層 45bと 透過領域 T及び反射領域 Rに渡って設けられた λ /2位相差板とを合わせることによ り、反射領域 Rにおける広帯域円偏光を可能としているのに対し、実施形態 1の液晶 表示装置では、略 λ Ζ4の位相差を与える位相差層 45a〜45cがそれぞれ、着色層 42R、 42G及び 42Bの分光特性に合わせて位相差が制御されていることにより、反 射領域 Rにおける広帯域円偏光を可能としている。したがって、実施形態 1の液晶表 示装置によれば、透過領域 Tに広帯域用の λ Ζ2位相差板が設けられていないこと から、より明るい透過表示を実現することができる。
[0084] なお、本願は、 2005年 12月 2日に出願された日本国特許出願 2005— 350019号 を基礎として、パリ条約ないし移行する国における法規に基づく優先権を主張するも のである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。
[0085] 本願明細書における「以上」、「以下」は、当該数値を含むものである。すなわち、「以 上」とは、不少（当該数値及び当該数値以上)を意味するものである。
図面の簡単な説明
[0086] [図 1-1]本発明の実施形態 1に係る液晶表示装置の構成を示す平面模式図である。
[図 1-2]図 1—1中の Α—Β線、 C— D線及び E—F線における断面をこの順に左側か ら右側向力つて繋ぎ合わせることで構成した断面模式図である。
[図 2-1]着色層 42Rの分光特性の一例を示す図である。
[図 2-2]着色層 42Gの分光特性の一例を示す図である。
[図 2-3]着色層 42Βの分光特性の一例を示す図である。
[図 3]本発明の実施形態 2に係る液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。
[図 4] (a)〜 (g)は、本発明の実施形態 2に係る液晶表示装置のカラーフィルタ基板 の製造工程を示す断面模式図である。
[図 5]比較例 1に係る液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。
[図 6] (a)は、透過表示を円偏光モードで行った場合の視野角シミュレーションの結果 を示す図であり、（b)は、透過表示を直線偏光モードで行った場合の視野角シミュレ ーシヨンの結果を示す図である。
[図 7]本明細書における色の定義を示す XYZ表色系の xy色度図である。なお、図中 の Rは赤色、 Yは黄色、 Gは緑色、 Bは青色、 Pは紫色、 Wは白色のことである。 符号の説明
10、 40:透明絶縁性基板
11:ゲート配線
12:ソース配線
13:補助容量配線
14:ゲート絶縁膜
15:半導体層
16:チャネル保護層
17:保護絶縁膜
18:層間絶縁膜
19:コンタクトホール
22:透明電極
24:反射電極 (薄い黒塗り部） 30：薄膜トランジスタ（TFT)
30G:ゲート電極
30D:ドレイン電極
30S:ソース電極
1：ブラックマトリクス (濃い黒塗り部） 2B:青色の着色層
2G:緑色の着色層
2R:赤色の着色層
3:榭脂透明層 (絶縁層）
4a〜44c：位相差制御用配向膜 5a:位相差層（網目模様部） 5b:位相差層 (斜線模様部） 5c:位相差層（ドット模様部） 6:対向電極
7:液晶配向制御用突起 50:液晶層
60、 70:偏光板
61、 71:直線偏光子
62、 72: λ/2位相差板
63、 73: λΖ4位相差板
80:バックライト
100:液晶セル
100a：薄膜トランジスタ (TFT)アレイ基板
100b:カラーフィルタ（CF)基板
200:液晶表示装置
R:反射領域 (薄い黒塗り部）
T:透過領域

Claims

請求の範囲
[1] 反射層を有する第 1基板、液晶層、第 2基板及び偏光板が背面力 表示面に向かつ てこの順に積層された構造を有する液晶表示装置であって、
該液晶表示装置は、第 1基板内の反射層よりも液晶層側若しくは反射層が配置され て 、な 、領域又は第 2基板内に位相差層を有し、
該位相差層は、表示面内に 2以上の位相差が異なる領域を形成するものであること を特徴とする液晶表示装置。
[2] 前記位相差層は、 2以上の位相差が異なる部分力 なることを特徴とする請求項 1記 載の液晶表示装置。
[3] 前記第 1基板又は第 2基板は、位相差層が配置された領域と配置されていない領域 とを有することを特徴とする請求項 1記載の液晶表示装置。
[4] 前記 2以上の位相差が異なる領域は、光学軸の方向も異なることを特徴とする請求 項 1記載の液晶表示装置。
[5] 前記位相差層は、メソゲン材料の重合体力 なることを特徴とする請求項 1記載の液 晶表示装置。
[6] 前記液晶表示装置は、位相差層下に位相差制御用配向膜を有することを特徴とす る請求項 1記載の液晶表示装置。
[7] 前記液晶表示装置は、反射層が配置された反射領域、及び、反射層が配置されて いない透過領域を有し、
前記位相差層は、該反射領域と透過領域とで位相差を異ならせるものであることを特 徴とする請求項 1記載の液晶表示装置。
[8] 前記位相差層は、透過領域及び反射領域に配置されており、かつ透過領域の部分 と反射領域の部分とで位相差が異なることを特徴とする請求項 7記載の液晶表示装 置。
[9] 前記位相差層は、透過領域に配置されておらず、反射領域に配置されていることを 特徴とする請求項 7記載の液晶表示装置。
[10] 前記位相差層は、反射領域で、略垂直な方向から入射した波長 λの光について偏 光成分間に略 λ Ζ4の位相差を与えるものであることを特徴とする請求項 7記載の液 晶表示装置。
[11] 前記第 1基板又は第 2基板は、反射層よりも液晶層側に、主波長が異なる 2以上の着 色層を有し、
前記位相差層は、該 2以上の着色層が配置された反射領域で、略垂直な方向から 入射した波長え の光について偏光成分間に略え Z4の位相差を与えるものであり
A A 前記偏光板は、略垂直な方向から入射した波長 λ の光について偏光成分間に略
A
λ Ζ2の位相差を与える位相差板を有することを特徴とする請求項 10記載の液晶
A
表示装置。
[12] 前記第 1基板又は第 2基板は、反射層よりも液晶層側に、主波長が異なる 2以上の着 色層を有し、
前記位相差層は、主波長が λ の
Β 着色層が配置された反射領域で、略垂直な方向 から入射した波長え の
Β 光について偏光成分間に略え Ζ4の
Β 位相差を与え、主波長 がえ ( λ ≠λ )の
C C Β 着色層が配置された反射領域で、略垂直な方向から入射した波 長え の光について偏光成分間に略え Ζ4の位相差を与えるものであることを特徴
C C
とする請求項 10記載の液晶表示装置。
[13] 前記第 1基板又は第 2基板は、反射層よりも液晶層側に、主波長が異なる 2以上の着 色層を有し、
前記位相差層は、逆波長分散特性を示すものであることを特徴とする請求項 10記載 の液晶表示装置。
[14] 前記位相差層は、積層構造を有することを特徴とする請求項 10記載の液晶表示装 置。
[15] 前記液晶表示装置は、液晶層を構成する液晶分子を閾値電圧未満の印加時に基 板面に対して略垂直な方向に配向させ、閾値電圧以上の印加時に基板面に対して 略平行な方向に配向させて表示を行うものであることを特徴とする請求項 10記載の 液晶表示装置。
[16] 前記第 1基板又は第 2基板は、反射領域における液晶層の厚みを透過領域における 液晶層の厚みよりも小さくする絶縁層を反射領域に有することを特徴とする請求項 7 記載の液晶表示装置。
[17] 前記位相差層は、反射領域に配置され、かつ反射領域における液晶層の厚みを透 過領域における液晶層の厚みよりも小さくするものであることを特徴とする請求項 7記 載の液晶表示装置。
[18] 前記液晶表示装置は、第 1基板内の反射層よりも液晶層側若しくは反射層が配置さ れて 、な 、領域又は第 2基板内に、主波長の異なる 2以上の着色層を有し、 前記位相差層は、主波長の異なる着色層が配置された領域間で位相差を異ならせ るものであることを特徴とする請求項 1記載の液晶表示装置。
PCT/JP2006/317068 2005-12-02 2006-08-30 液晶表示装置 WO2007063629A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007547860A JPWO2007063629A1 (ja) 2005-12-02 2006-08-30 液晶表示装置
US12/085,971 US7907241B2 (en) 2005-12-02 2006-08-30 Liquid crystal display device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005350019 2005-12-02
JP2005-350019 2005-12-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007063629A1 true WO2007063629A1 (ja) 2007-06-07

Family

ID=38091969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/317068 WO2007063629A1 (ja) 2005-12-02 2006-08-30 液晶表示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7907241B2 (ja)
JP (1) JPWO2007063629A1 (ja)
WO (1) WO2007063629A1 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008309978A (ja) * 2007-06-14 2008-12-25 Seiko Epson Corp 液晶装置および電子機器
JP2008309977A (ja) * 2007-06-14 2008-12-25 Seiko Epson Corp 液晶装置および電子機器
WO2009072322A1 (ja) 2007-12-05 2009-06-11 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置
WO2009081629A1 (ja) * 2007-12-25 2009-07-02 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置及び表示装置用基板
JP2009157334A (ja) * 2007-12-05 2009-07-16 Sony Corp 液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法
WO2009090778A1 (ja) 2008-01-16 2009-07-23 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置
JP2011215300A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Toppan Printing Co Ltd 光学補償機能を備えたカラーフィルタ基板
US8174650B2 (en) 2008-04-07 2012-05-08 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device having first and second birefringent layers and first and second quarter-wave plates
KR20160110672A (ko) * 2015-03-10 2016-09-22 삼성디스플레이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 표시장치

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5138698B2 (ja) * 2007-10-11 2013-02-06 シャープ株式会社 液晶表示パネル及び液晶表示装置
US8427609B2 (en) * 2008-12-24 2013-04-23 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display device having wide viewing angle
CN105137650B (zh) * 2015-10-22 2018-11-06 京东方科技集团股份有限公司 彩膜基板、显示面板及其制备方法以及显示装置
CN111415975A (zh) * 2020-04-30 2020-07-14 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种显示面板

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003066473A (ja) * 2001-08-22 2003-03-05 Nec Corp 液晶表示装置
JP2003322857A (ja) * 2002-02-26 2003-11-14 Sony Corp 液晶表示装置及びその製造方法
JP2004004494A (ja) * 2002-04-02 2004-01-08 Seiko Epson Corp 液晶表示装置およびその製造方法ならびに電子機器

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08334614A (ja) 1995-06-02 1996-12-17 Nitto Denko Corp カラーフィルム及びその液晶表示装置
JPH0954212A (ja) * 1995-08-11 1997-02-25 Sharp Corp 位相差フィルム及びその製造方法、並びに液晶表示素子
JPH1068816A (ja) 1996-08-29 1998-03-10 Sharp Corp 位相差板及び円偏光板
US6512561B1 (en) * 1997-08-29 2003-01-28 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display with at least one phase compensation element
JP2000019518A (ja) 1997-09-25 2000-01-21 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2001075104A (ja) * 1999-06-30 2001-03-23 Sharp Corp 液晶表示装置およびその製造方法
TWI290252B (en) * 2000-02-25 2007-11-21 Sharp Kk Liquid crystal display device
JP3600531B2 (ja) 2000-02-25 2004-12-15 シャープ株式会社 液晶表示装置
DE60221888T2 (de) * 2001-08-29 2008-05-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Transflektive flüssigkristallanzeige
ATE470166T1 (de) * 2002-02-13 2010-06-15 Merck Patent Gmbh Verfahren zur herstellung von einem anisotropen polymerfilm auf einem substrat mit einer strukturierten oberfläche
EP2209027A1 (en) 2002-02-13 2010-07-21 MERCK PATENT GmbH Security marking comprising an anisotropic polymer film on a substrate with a structured surface
JP3849659B2 (ja) * 2003-03-13 2006-11-22 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置および電子機器
JP2005141110A (ja) * 2003-11-10 2005-06-02 Sanyo Electric Co Ltd 液晶表示装置
KR101014376B1 (ko) * 2003-12-30 2011-02-15 엘지디스플레이 주식회사 위상차 필름을 포함하는 반투과형 액정 표시장치
JP4883521B2 (ja) * 2006-03-07 2012-02-22 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 半透過型液晶表示装置
TWI354168B (en) * 2007-05-04 2011-12-11 Au Optronics Corp Optical compensation film, manufacturing method of

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003066473A (ja) * 2001-08-22 2003-03-05 Nec Corp 液晶表示装置
JP2003322857A (ja) * 2002-02-26 2003-11-14 Sony Corp 液晶表示装置及びその製造方法
JP2004004494A (ja) * 2002-04-02 2004-01-08 Seiko Epson Corp 液晶表示装置およびその製造方法ならびに電子機器

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008309977A (ja) * 2007-06-14 2008-12-25 Seiko Epson Corp 液晶装置および電子機器
JP2008309978A (ja) * 2007-06-14 2008-12-25 Seiko Epson Corp 液晶装置および電子機器
US8072564B2 (en) 2007-06-14 2011-12-06 Sony Corporation Liquid crystal device having a band-shaped retardation film extending outwardly to a parting area outside of a dummy pixel area
US8139186B2 (en) 2007-12-05 2012-03-20 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
WO2009072322A1 (ja) 2007-12-05 2009-06-11 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置
JP2009157334A (ja) * 2007-12-05 2009-07-16 Sony Corp 液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法
EP2216676A1 (en) * 2007-12-05 2010-08-11 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
EP2216676A4 (en) * 2007-12-05 2011-01-05 Sharp Kk LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE
WO2009081629A1 (ja) * 2007-12-25 2009-07-02 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置及び表示装置用基板
US8654286B2 (en) 2007-12-25 2014-02-18 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and display device substrate
CN101910922B (zh) * 2008-01-16 2012-05-30 夏普株式会社 液晶显示装置
WO2009090778A1 (ja) 2008-01-16 2009-07-23 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置
US8174650B2 (en) 2008-04-07 2012-05-08 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device having first and second birefringent layers and first and second quarter-wave plates
JP2011215300A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Toppan Printing Co Ltd 光学補償機能を備えたカラーフィルタ基板
KR20160110672A (ko) * 2015-03-10 2016-09-22 삼성디스플레이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 표시장치
KR102440078B1 (ko) * 2015-03-10 2022-09-06 삼성디스플레이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 표시장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20090219472A1 (en) 2009-09-03
US7907241B2 (en) 2011-03-15
JPWO2007063629A1 (ja) 2009-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007063629A1 (ja) 液晶表示装置
JP4329983B2 (ja) 液晶ディスプレイ
JP3873869B2 (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
JP3612024B2 (ja) 液晶表示装置
JP3526453B2 (ja) 液晶表示装置
TW200827840A (en) Liquid crystal panel comprising liquid crystal cell having multigap structure, and liquid crystal display
WO2009090778A1 (ja) 液晶表示装置
JP2006085130A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
KR101066771B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
JP2005234204A (ja) 液晶表示装置
JP2015505988A (ja) 高透過度色相調整円偏光板及びこれを含む反射型液晶表示装置
JP3474167B2 (ja) 液晶表示装置
JP4089631B2 (ja) 液晶表示装置およびその製造方法
JP2004205801A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法、位相差層の製造方法
WO2009081629A1 (ja) 液晶表示装置及び表示装置用基板
JP4494552B2 (ja) 透過型液晶表示装置
US20190302520A1 (en) Color filter substrate and liquid crystal display device
JP4075938B2 (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
JP2003172925A (ja) 液晶表示装置
JP4135767B2 (ja) 液晶表示装置
JP4798187B2 (ja) 液晶表示装置
JP2002014333A (ja) 液晶表示素子
JP4776053B2 (ja) 液晶表示装置
JP2006072170A (ja) 液晶表示装置
JP4127319B2 (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007547860

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06797043

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12085971

Country of ref document: US