JP2000250067A - Liquid crystal display device - Google Patents
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- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、反射及び透過を一
体に備えた液晶表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device having both reflection and transmission.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、観察方向から入射した光を反
射させて表示を見る機能を有するいわゆる反射型液晶表
示装置と、観察者とは反対側から光を入射して光を透過
させて表示を見る機能を有するいわゆる透過型液晶表示
装置とが一体化された反射型及び透過型液晶表示装置が
提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called reflection type liquid crystal display device having a function of reflecting light incident from an observation direction and viewing a display, and a display device in which light is incident from a side opposite to an observer and light is transmitted therethrough. There has been proposed a reflection type and transmission type liquid crystal display device integrated with a so-called transmission type liquid crystal display device having a function of viewing the display.
【0003】図4に、図1中のA−A線に沿った従来の
反射及び透過型液晶表示装置の断面図を示し、図5に図
1中のB−B線に沿った断面図を示す。FIG. 4 is a sectional view of a conventional reflective and transmissive liquid crystal display device taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 5 is a sectional view taken along line BB in FIG. Show.
【0004】図4及び図5に示すように、従来の反射及
び透過型液晶表示装置は、石英ガラス、無アルカリガラ
ス等からなる絶縁性基板10上に、スイッチング素子で
ある薄膜トランジスタ(以下、「TFT」と称する。)
が形成されている。As shown in FIGS. 4 and 5, a conventional reflective and transmissive liquid crystal display device has a thin film transistor (hereinafter, referred to as a TFT) as a switching element on an insulating substrate 10 made of quartz glass, non-alkali glass or the like. ".)
Are formed.
【0005】まず、絶縁性基板(TFT基板)10上
に、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)などの高融点
金属からなるゲート電極11、ゲート絶縁膜12、及び
多結晶シリコン膜からなる能動層13を順に形成する。First, a gate electrode 11 made of a refractory metal such as chromium (Cr) and molybdenum (Mo), a gate insulating film 12, and an active layer made of a polycrystalline silicon film are formed on an insulating substrate (TFT substrate) 10. 13 are formed in order.
【0006】その能動層13には、ゲート電極11上方
のチャネル13cと、このチャネル13cの両側に、チ
ャネル13c上のストッパ絶縁膜14をマスクにしてイ
オン注入されて形成されるソース13s及びドレイン1
3dが設けられている。The active layer 13 has a channel 13c above the gate electrode 11, and a source 13s and a drain 1 formed on both sides of the channel 13c by ion implantation using the stopper insulating film 14 on the channel 13c as a mask.
3d is provided.
【0007】そして、ゲート絶縁膜12、能動層13及
びストッパ絶縁膜14上の全面に、SiO2膜、SiN
膜及びSiO2膜の順に積層された層間絶縁膜15を形
成し、ドレイン13dに対応して設けたコンタクトホー
ルにアルミニウム(Al)等の金属を充填してドレイン
電極16を形成する。更に全面に例えば有機樹脂から成
り表面を平坦にする平坦化絶縁膜17を形成する。そし
て、その平坦化絶縁膜17のソース13sに対応した位
置にコンタクトホールを形成し、このコンタクトホール
を介してソース13sとコンタクトしたITO(Indium
Tin Oxide)から成りソース電極を兼ねた透明電極で
ある透明表示電極19を平坦化絶縁膜17上に形成す
る。そしてその透明表示電極19上にポリイミド等の有
機樹脂からなり液晶21を配向させる配向膜20を形成
する。また、透明表示電極19を設けた側とは反対の側
には、TFT基板10側から順に位相差板22、偏光板
23、及び半透過ミラー24が積層されている。この半
透過ミラー24は、入射される光を反射及び透過する機
能を有している。Then, an SiO 2 film, a SiN film, and the like are formed on the entire surface of the gate insulating film 12, the active layer 13, and the stopper insulating film 14.
An interlayer insulating film 15 is formed by laminating a film and an SiO 2 film in this order, and a contact hole provided corresponding to the drain 13 d is filled with a metal such as aluminum (Al) to form a drain electrode 16. Further, a flattening insulating film 17 made of, for example, an organic resin and flattening the surface is formed on the entire surface. Then, a contact hole is formed at a position corresponding to the source 13s of the planarization insulating film 17, and an ITO (Indium) contacting the source 13s through the contact hole.
A transparent display electrode 19 made of Tin Oxide, which is a transparent electrode also serving as a source electrode, is formed on the flattening insulating film 17. Then, an alignment film 20 made of an organic resin such as polyimide for aligning the liquid crystal 21 is formed on the transparent display electrode 19. On the side opposite to the side on which the transparent display electrodes 19 are provided, a phase difference plate 22, a polarizing plate 23, and a semi-transmissive mirror 24 are sequentially stacked from the TFT substrate 10 side. The semi-transmissive mirror 24 has a function of reflecting and transmitting incident light.
【0008】また、TFT基板10に対向し絶縁性基板
からなる対向電極基板30には、TFT基板10側に、
赤(R)、緑(G)、青(B)の各色及び遮光機能を有
するブラックマトリックス32を備えたカラーフィルタ
31、その上に形成された樹脂から成る保護膜33、そ
の全面に形成されITOから成る対向電極34及び配向
膜35を備えており、またその反対側の面、即ち観察者
側101には偏光板44が配置されている。そして、対
向電極基板30とTFT基板10の周辺をシール接着剤
(図示せず)により接着し、それにより形成された空隙
にツイスティッドネマティック(TN)液晶21を充填
する。[0008] A counter electrode substrate 30, which is made of an insulating substrate and faces the TFT substrate 10, has
A color filter 31 including a black matrix 32 having each color of red (R), green (G), and blue (B) and a light shielding function, a protective film 33 made of a resin formed thereon, and an ITO formed on the entire surface. , And a polarizing plate 44 is disposed on the opposite surface, that is, on the observer side 101. Then, the periphery of the counter electrode substrate 30 and the periphery of the TFT substrate 10 are adhered by a seal adhesive (not shown), and a space formed thereby is filled with a twisted nematic (TN) liquid crystal 21.
【0009】こうして完成した液晶表示装置のTFT基
板10側には光源であるバックライト51が備えてあ
る。[0009] A backlight 51 as a light source is provided on the TFT substrate 10 side of the liquid crystal display device thus completed.
【0010】ここで、反射型液晶表示装置として用いる
場合の光の進み方を説明する。Here, how the light travels when used as a reflective liquid crystal display device will be described.
【0011】外部から入射される自然光100は、図5
中の破線矢印で示すように、観察者101側の偏光板4
4から入射し、対向電極基板30、カラーフィルタ3
1、保護膜33、対向電極34、配向膜35、TN液晶
21、TFT基板10上の配向膜20、透明表示電極1
9、平坦化絶縁膜17、層間絶縁膜15、ゲート絶縁膜
12、TFT基板10及び偏光板23を透過して半透過
ミラー24にて反射され、その後、入射と逆の方向に各
層を透過して対向電極基板30上の偏光板44から出射
し観察者の目101に入る。The natural light 100 incident from the outside is shown in FIG.
As shown by the broken arrow in the middle, the polarizing plate 4 on the observer 101 side
4, the opposite electrode substrate 30, the color filter 3
1, protective film 33, counter electrode 34, alignment film 35, TN liquid crystal 21, alignment film 20 on TFT substrate 10, transparent display electrode 1
9, the flattening insulating film 17, the interlayer insulating film 15, the gate insulating film 12, the TFT substrate 10, and the polarizing plate 23, are reflected by the semi-transmissive mirror 24, and then transmitted through each layer in the direction opposite to the incident direction. The light exits from the polarizing plate 44 on the counter electrode substrate 30 and enters the eyes 101 of the observer.
【0012】また、透過型液晶表示装置として用いる場
合には、TFT基板10側からバックライト51の光1
02が入射される場合には、図5中の実線矢印で示すよ
うに、半透過ミラー24を透過して更に偏光板23、T
FT基板10、ゲート絶縁膜12、層間絶縁膜15、平
坦化絶縁膜17、透明表示電極19、配向膜20、TN
液晶21、配向膜35、対向電極34、保護膜33、カ
ラーフィルタ31、対向電極基板30及び偏光板44を
透過して観察者101の目に入る。When used as a transmission type liquid crystal display device, the light 1 of the backlight 51 is applied from the TFT substrate 10 side.
When light is incident on the polarizing plate 23 and T, as shown by a solid line arrow in FIG.
FT substrate 10, gate insulating film 12, interlayer insulating film 15, flattening insulating film 17, transparent display electrode 19, alignment film 20, TN
The light passes through the liquid crystal 21, the alignment film 35, the counter electrode 34, the protective film 33, the color filter 31, the counter electrode substrate 30 and the polarizing plate 44 and enters the eyes of the observer 101.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】ところが、図5に示し
たように、反射型として用いる場合、入射される自然光
が破線矢印100で示されるように入射されて進んだ場
合には、半透過ミラー24によって反射された光はガラ
スから成るTFT基板10を再び透過することになる。
そのため、入射した光と出射した光とにそのガラス基板
の厚みによる視差が生じてしまうという欠点があった。However, as shown in FIG. 5, when used as a reflection type, when the incident natural light enters and travels as shown by a dashed arrow 100, the light is transmitted through a semi-transmissive mirror. The light reflected by 24 will again pass through the TFT substrate 10 made of glass.
Therefore, there is a disadvantage that parallax occurs between the incident light and the emitted light due to the thickness of the glass substrate.
【0014】また、例えば赤色の表示画素(R)に入射
された光が隣接する緑色の表示画素(G)に出射してし
まい、その結果、表示としてはRとGの色のにじみが生
じてしまうことになるという欠点があった。Further, for example, light incident on a red display pixel (R) is emitted to an adjacent green display pixel (G), and as a result, the R and G colors are blurred as a display. There was a disadvantage that it would be lost.
【0015】そこで本発明は、上記の従来の欠点に鑑み
て為されたものであり、視差が生じず色にじみの無い表
示を得ることが可能な反射透過一体型液晶表示装置を提
供することを目的とする。Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional disadvantages, and an object of the present invention is to provide a transflective integrated type liquid crystal display device capable of obtaining a display with no parallax and without color fringing. Aim.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、複数のゲート信号線と複数のドレイン信号線が互い
に交差して囲まれマトリクス状に配列された表示画素領
域を備え、前記両信号線に接続された薄膜トランジス
タ、及び該薄膜トランジスタに接続された反射材料から
成る反射表示電極を前記表示画素領域に備え、前記各反
射表示電極の一部に光を透過する透明材料から成る窓を
有した第1の基板と、前記各反射表示電極に対向して設
けられた透明導電材料から成る対向電極、及び前記第1
の基板側から入射した光を該第1の基板側に反射する反
射体が前記各窓に対応した箇所に備えられた第2の基板
とを備え、正の誘電率異方性を有する液晶を充填して成
り、前記反射体と前記窓との間に、前記第1の基板側か
ら入射した光の位相差を生じない材料を配置しており、
前記第1及び第2の基板の前記液晶を充填していない側
にそれぞれ偏光板及び位相差板を備えており、該偏光板
及び位相差板は前記第2基板側から見て同一方向の円偏
光を生じるように配置されたものである。A liquid crystal display device according to the present invention includes a display pixel region in which a plurality of gate signal lines and a plurality of drain signal lines are arranged so as to cross each other and are arranged in a matrix. A thin film transistor connected to a line and a reflective display electrode made of a reflective material connected to the thin film transistor are provided in the display pixel region, and a part of each of the reflective display electrodes has a window made of a transparent material that transmits light. A first substrate, a counter electrode made of a transparent conductive material provided to face each of the reflective display electrodes,
And a second substrate provided with a reflector for reflecting light incident from the substrate side to the first substrate side at a position corresponding to each of the windows, and a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy is provided. A material that does not cause a phase difference of light incident from the first substrate side is disposed between the reflector and the window,
A polarizing plate and a retardation plate are provided on the first and second substrates on the side where the liquid crystal is not filled, respectively. The polarizing plate and the retardation plate are circular in the same direction as viewed from the second substrate side. They are arranged to generate polarized light.
【0017】また、本発明は、前記位相差を生じない材
料はアクリル系樹脂である液晶表示装置である。Further, the present invention provides a liquid crystal display device wherein the material which does not cause the phase difference is an acrylic resin.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】本発明の反射及び透過の両機能を
一体に備えた液晶表示装置について以下に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A liquid crystal display device having both reflection and transmission functions according to the present invention will be described below.
【0019】図1に本発明の液晶表示装置の平面図を示
し、図2に図1中のA−A線に沿った断面図を示し、図
3に図1中のB−B線に沿った断面図を示す。FIG. 1 is a plan view of the liquid crystal display device of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG. FIG.
【0020】図1に示すように、複数のゲート信号線G
及び複数のドレイン信号線Dによって囲まれた表示画素
領域には反射表示電極50が設けられている。その反射
表示電極50のほぼ中央には反射表示電極50の材料を
除去して形成した窓60が形成されている。この窓60
を後述のバックライト51からの光が透過する。また、
その窓60はその上方に設けた反射体61と重畳して設
けられている。入射した光をもれなく反射することがで
きるように、窓60よりも反射体61のほうが大きいこ
とが好ましい。また、この窓60と反射体61との間に
はTFT基板10側から入射する光の位相差が生じない
物質、例えばアクリル系樹脂からなるスペーサ70を形
成する。As shown in FIG. 1, a plurality of gate signal lines G
In addition, a reflective display electrode 50 is provided in a display pixel region surrounded by a plurality of drain signal lines D. A window 60 formed by removing the material of the reflective display electrode 50 is formed substantially at the center of the reflective display electrode 50. This window 60
Is transmitted from a backlight 51 described later. Also,
The window 60 is provided so as to overlap with the reflector 61 provided above the window 60. It is preferable that the reflector 61 is larger than the window 60 so that the incident light can be completely reflected. Between the window 60 and the reflector 61, a spacer 70 made of a substance that does not cause a phase difference of light incident from the TFT substrate 10 side, for example, an acrylic resin is formed.
【0021】また、図2に示すように、石英ガラス、無
アルカリガラス等からなる絶縁性基板10上に、スイッ
チング素子であるTFTを形成する。As shown in FIG. 2, a TFT as a switching element is formed on an insulating substrate 10 made of quartz glass, non-alkali glass, or the like.
【0022】その一方の絶縁性基板(TFT基板)10
上のCr、Mo等の高融点金属からなるゲート電極11
の形成から平坦化絶縁膜17の形成までは従来の構造と
同じであるので説明を省略する。One of the insulating substrates (TFT substrate) 10
Gate electrode 11 made of high melting point metal such as Cr and Mo
Since the steps from the formation of the substrate to the formation of the planarization insulating film 17 are the same as those of the conventional structure, the description is omitted.
【0023】平坦化絶縁膜17上には、多結晶シリコン
膜からなる能動層13のソース13sに接続されたA
l、銀(Ag)等の導電性反射材料から成る反射表示電
極50を形成する。図1及び図3に示すように、この反
射表示電極50には、その導電性反射材料が反射表示電
極50の概ね中央部の一部で除去されて形成された窓6
0が設けられている。その窓60に透明材料、例えばI
TOから成る透明電極を形成する。即ち、窓60には透
明材料が充填される。そして反射表示電極50の上にの
み、R、G、Bの各色を呈するカラーフィルタ31が設
けられている。なお、窓60の上にはカラーフィルタ3
1は設けられていない。そしてカラーフィルタ31を保
護するアクリル樹脂等から成る保護膜33をカラーフィ
ルタ31上に設ける。On the flattening insulating film 17, A is connected to the source 13s of the active layer 13 made of a polycrystalline silicon film.
1. A reflective display electrode 50 made of a conductive reflective material such as silver (Ag) is formed. As shown in FIGS. 1 and 3, the reflective display electrode 50 has a window 6 formed by removing the conductive reflective material substantially at a part of the central portion of the reflective display electrode 50.
0 is provided. A transparent material such as I
A transparent electrode made of TO is formed. That is, the window 60 is filled with a transparent material. A color filter 31 for each of R, G, and B is provided only on the reflective display electrode 50. The color filter 3 is placed on the window 60.
1 is not provided. Then, a protective film 33 made of an acrylic resin or the like for protecting the color filter 31 is provided on the color filter 31.
【0024】窓60に対応した位置にアクリル系樹脂か
ら成るスペーサ70を設ける。このスペーサ70は以下
のようにして形成する。A spacer 70 made of an acrylic resin is provided at a position corresponding to the window 60. This spacer 70 is formed as follows.
【0025】カラーフィルタ31の保護膜33を形成し
た後にTFT基板10の全面にアクリル系樹脂である光
硬化型のレジストをスピンナー等で塗布した後、窓60
に対応した位置にそのレジストが残るマスクを用いて光
を照射して硬化させて窓60に対応した位置にスペーサ
70を形成する。このスペーサ70の厚みは、保護膜3
3から対向電極基板30上に設ける反射体61間での間
隔に応じて設定する。After the protective film 33 of the color filter 31 is formed, a photo-curable resist, which is an acrylic resin, is applied to the entire surface of the TFT substrate 10 by a spinner or the like.
Using a mask in which the resist remains at the position corresponding to the window 60, light is irradiated and cured to form the spacer 70 at the position corresponding to the window 60. The thickness of this spacer 70 is
3 is set according to the distance between the reflectors 61 provided on the counter electrode substrate 30.
【0026】こうしてスペーサ70を形成した後、ポリ
イミド等からなり液晶21を配向させる配向膜20を形
成する。After the spacer 70 is formed in this manner, an alignment film 20 made of polyimide or the like and aligning the liquid crystal 21 is formed.
【0027】他方の対向電極基板30は、液晶21を設
ける側には、光を反射するAl等の金属から成り各反射
表示電極50に設けた窓60に応じた形状の反射体61
を設ける。この反射体61の表面、即ちTFT基板10
側は入射した光を拡散させるために凹凸形状であっても
良い。また、反射体61の断面形状は図3に示す以外に
も半球状でも三角形状でも、光を反射表示電極50に反
射する形状であれば良い。反射体61以外の領域には各
反射表示電極50に対向した対向電極34が設けられて
いる。更にその全面にはポリイミドから成る配向膜35
が形成されている。なお、各反射表示電極50間、即ち
反射表示電極50の周囲には光を遮蔽してコントラスト
を向上させるために黒色の樹脂等から成るブラックマト
リクス32がドレイン信号線Dに対応した位置に設けら
れている。On the other side of the counter electrode substrate 30 on which the liquid crystal 21 is provided, a reflector 61 made of a metal such as Al that reflects light and having a shape corresponding to the window 60 provided in each reflective display electrode 50 is provided.
Is provided. The surface of the reflector 61, that is, the TFT substrate 10
The side may have an uneven shape to diffuse the incident light. The sectional shape of the reflector 61 may be hemispherical or triangular other than that shown in FIG. 3 as long as it reflects light to the reflective display electrode 50. A counter electrode 34 facing each reflective display electrode 50 is provided in a region other than the reflector 61. Further, an alignment film 35 made of polyimide is formed on the entire surface.
Are formed. A black matrix 32 made of black resin or the like is provided between the reflective display electrodes 50, that is, around the reflective display electrodes 50, at a position corresponding to the drain signal line D in order to shield light and improve contrast. ing.
【0028】また、対向電極基板30の液晶21を配置
しない側、即ち観察者101側には、位相差(λ/4)
板43及び偏光板44が対向電極基板30側から順に設
けられている。On the side of the counter electrode substrate 30 where the liquid crystal 21 is not arranged, that is, on the observer 101 side, the phase difference (λ / 4)
A plate 43 and a polarizing plate 44 are provided in order from the counter electrode substrate 30 side.
【0029】こうして形成された対向電極基板30とT
FT基板10の周辺をシール接着剤(図示せず)により
接着し、それにより形成された空隙に液晶21を充填し
て反射及び透過一体型液晶表示装置を完成させる。な
お、この液晶21は、正の誘電率異方性を有するツイス
トネマチック(TN)液晶を用いる。またTFT基板1
0側には蛍光管バックライト等の光源51が備えてあ
る。The thus formed counter electrode substrate 30 and T
The periphery of the FT substrate 10 is adhered with a seal adhesive (not shown), and the liquid crystal 21 is filled in the gap formed thereby to complete the reflection and transmission integrated liquid crystal display device. The liquid crystal 21 is a twisted nematic (TN) liquid crystal having a positive dielectric anisotropy. TFT substrate 1
On the 0 side, a light source 51 such as a fluorescent tube backlight is provided.
【0030】ここで、上述の液晶表示装置において反射
型液晶表示装置として用いる場合についての光の進み方
を説明する。Here, how the light travels when the above-mentioned liquid crystal display device is used as a reflection type liquid crystal display device will be described.
【0031】観察者101側から入射される自然光10
0は、図3中に点線矢印で示すように、観察者101側
の偏光板44から入射し、位相差板43を透過して、更
に対向電極基板30、対向電極34、配向膜35、液晶
21、及びTFT基板10上の配向膜20を透過して、
カラーフィルタ31、保護膜33、反射材料から成る反
射表示電極50に到達する。その到達した光は反射表示
電極50によって反射されて再び入射した逆の光路をた
どって外部に出射し観察者101によって観察される。Natural light 10 incident from the observer 101 side
As shown by a dotted arrow in FIG. 3, 0 is incident from the polarizing plate 44 on the observer 101 side, passes through the phase difference plate 43, and further passes through the counter electrode substrate 30, the counter electrode 34, the alignment film 35, and the liquid crystal. 21 and the alignment film 20 on the TFT substrate 10,
The light reaches the color filter 31, the protective film 33, and the reflective display electrode 50 made of a reflective material. The arriving light is reflected by the reflective display electrode 50, follows the reverse optical path of the incident light, exits outside, and is observed by the observer 101.
【0032】ここで、反射型として用いた場合の光の偏
光状態を説明する。なお、以下の偏光状態の説明は液晶
に電圧を印加しない場合について説明する。Here, the polarization state of light when used as a reflection type will be described. In the following description of the polarization state, a case where no voltage is applied to the liquid crystal will be described.
【0033】対向電極基板30側から入射した光は偏光
板44を通り直線偏光になり、位相差板43によって例
えば右回りの円偏光となり、液晶層の液晶21を通る際
に円偏光が楕円偏光になる。その偏光状態で反射表示電
極50に到達して反射されて位相が反転する。再び液晶
21を通ることにより左回りの円偏光となって再び位相
差板43に到達する。そして、偏光板44の透過軸と同
方向に振動する直線偏光の光になって光が透過して出射
する。The light incident from the counter electrode substrate 30 side passes through the polarizing plate 44 to become linearly polarized light, and becomes, for example, clockwise circularly polarized light by the phase difference plate 43. become. In that polarization state, the light reaches the reflective display electrode 50 and is reflected and the phase is inverted. By passing through the liquid crystal 21 again, the light becomes counterclockwise circularly polarized light and reaches the retardation plate 43 again. Then, the light becomes linearly polarized light vibrating in the same direction as the transmission axis of the polarizing plate 44, and the light is transmitted and emitted.
【0034】次に、上述の液晶表示装置を透過型として
用いた場合の光の進み方を説明する。Next, how the light travels when the above-mentioned liquid crystal display device is used as a transmission type will be described.
【0035】図3中に実線で示すように、バックライト
51から発せられた光102は、偏光板23、位相差板
22、TFT基板10、ゲート絶縁膜12、層間絶縁膜
15、平坦化絶縁膜17、及び反射表示電極50に設け
た窓60を透過して、その後、スペーサ70中を透過し
て、対向電極基板30上に形成された反射体61のTF
T基板10側の面にて反射されてカラーフィルタ31に
入射されて反射表示電極50に達し、そこで再び反射さ
れて対向電極基板30上の配向膜35、対向電極34、
対向電極基板30、位相差板43及び偏光板44を透過
して出射して観察者101に観察される。As shown by a solid line in FIG. 3, the light 102 emitted from the backlight 51 is divided into a polarizing plate 23, a phase difference plate 22, a TFT substrate 10, a gate insulating film 12, an interlayer insulating film 15, a planarizing insulating film. The TF of the reflector 61 formed on the counter electrode substrate 30 is transmitted through the film 17 and the window 60 provided in the reflective display electrode 50, and then transmitted through the spacer 70.
The light is reflected on the surface on the side of the T substrate 10 and is incident on the color filter 31 to reach the reflective display electrode 50, where it is reflected again and is oriented on the counter electrode substrate 30, the alignment film 35,
The light passes through the counter electrode substrate 30, the phase difference plate 43, and the polarizing plate 44 and is emitted and observed by the observer 101.
【0036】ここで、透過型として用いた場合の光の偏
光状態を説明する。Here, the polarization state of light when used as a transmission type will be described.
【0037】図3中に実線で示すように、バックライト
51から発せられた光102は、偏光板23に入り直線
偏光の光になり、次に位相差板22によって左回りの円
偏光となる。その後、窓60の透明電極を透過してスペ
ーサ70の中を通る。このとき、光の位相差は生じない
ため左回りの円偏光状態で反射体61に達する。As shown by a solid line in FIG. 3, the light 102 emitted from the backlight 51 enters the polarizing plate 23 and becomes linearly polarized light, and then becomes counterclockwise circularly polarized light by the phase difference plate 22. . Thereafter, the light passes through the transparent electrode of the window 60 and passes through the spacer 70. At this time, since there is no phase difference of light, the light reaches the reflector 61 in a counterclockwise circularly polarized state.
【0038】そして、その反射体61によって位相が反
転して右回りの円偏光になる。Then, the phase is inverted by the reflector 61 to become clockwise circularly polarized light.
【0039】そして、反射体61によって位相が反転し
て右回りの円偏光になった光は、液晶層の液晶21を通
る際に円偏光から楕円偏光になる。その偏光状態で反射
表示電極50到達して反射されて位相が反転する。その
後再び液晶層の液晶21を通ることにより左回りの円偏
光となり位相差板43に到達し、偏光板44の透過軸と
同一方向に振動する直線偏光の光になり透過して外部に
出射する。The clockwise circularly polarized light whose phase has been inverted by the reflector 61 changes from circularly polarized light to elliptically polarized light when passing through the liquid crystal 21 of the liquid crystal layer. In the polarization state, the light reaches the reflective display electrode 50, is reflected, and the phase is inverted. Thereafter, the light again passes through the liquid crystal 21 of the liquid crystal layer to become counterclockwise circularly polarized light, reaches the retardation plate 43, becomes linearly polarized light vibrating in the same direction as the transmission axis of the polarizing plate 44, and transmits to the outside. .
【0040】なお、上述の説明においては光の円偏光の
向きは光の進行方向に対する方向を示して説明した。ま
た、上述の反射型として用いる場合の説明においては位
相差板43によって右回りの円偏光になる場合について
示したが、反射体61で反射した後の円偏光の向きと反
射型の場合において位相差板43を透過した後の円偏光
の向きとが同じになるように設定すれば左回りの円偏光
の場合でも良い。In the above description, the direction of circularly polarized light has been described with respect to the traveling direction of light. Further, in the above description of the case of using the reflection type, the case where clockwise circularly polarized light is obtained by the phase difference plate 43 is shown. However, the direction of circularly polarized light after being reflected by the reflector 61 and the position of the reflection type are considered. If the direction of circularly polarized light after passing through the phase difference plate 43 is set to be the same, the case of counterclockwise circularly polarized light may be used.
【0041】以上のように、反射型の液晶表示装置とし
て用いる場合の反射表示電極50に到達する光の偏光状
態と、透過型として用いる場合の反射表示電極50に到
達する光の偏光状態が同じであるため、1つの液晶表示
装置で反射型及び透過型の両方の機能を備えることが可
能となる。As described above, the polarization state of light reaching the reflective display electrode 50 when used as a reflective liquid crystal display device is the same as the polarization state of light reaching the reflective display electrode 50 when used as a transmissive liquid crystal display device. Therefore, one liquid crystal display device can have both the reflection type and the transmission type functions.
【0042】また、反射表示電極50がTFT基板10
の内側、即ち液晶層21側に設けられているため、反射
型として用いた場合にも従来のようにガラス基板の厚み
による視差を生じることを抑制することができ、またあ
る色の表示画素を透過した光が隣接する表示画素を透過
して出射してしまうことによるカラー表示の場合の色に
じみを抑制することができるとともに、白黒表示の場合
の隣接する表示画素の白色と黒色のにじみによりコント
ラストが低下することを抑制することができる。The reflective display electrode 50 is connected to the TFT substrate 10.
Is provided on the liquid crystal layer 21 side, so that even when used as a reflection type, it is possible to suppress the occurrence of parallax due to the thickness of the glass substrate as in the related art, and to display pixels of a certain color. In addition to suppressing color bleeding in the case of color display due to transmitted light passing through and radiating adjacent display pixels, it also provides contrast due to white and black bleeding of adjacent display pixels in the case of monochrome display. Can be suppressed from decreasing.
【0043】更に、TFT基板10と対向電極基板30
との間の間隔をスペーサ70で保持することができるの
で、従来のように基板の全面に円柱状のスペーサを散布
する必要がなくなるとともに、確実に間隔を保持するこ
とができる。Further, the TFT substrate 10 and the counter electrode substrate 30
Can be held by the spacer 70, so that there is no need to disperse a columnar spacer over the entire surface of the substrate as in the related art, and the gap can be reliably held.
【0044】なお、本実施の形態においては、TFTの
能動層として多結晶シリコンを用いたが、本発明はそれ
に限定されるものではなく、非晶質シリコン等の半導体
材料を用いても、本発明の効果を奏するものである。In this embodiment, polycrystalline silicon is used as the active layer of the TFT. However, the present invention is not limited to this. The effects of the invention are exhibited.
【0045】更に、本発明においては、Al、銀以外の
導電性反射材料を反射表示電極材料として用いても良
い。Further, in the present invention, a conductive reflective material other than Al and silver may be used as the reflective display electrode material.
【0046】また、本実施の形態においては、反射表示
電極50に設けた窓60は反射表示電極50のほぼ中央
に設けたが、必ずしも中央でなくても良い。Further, in the present embodiment, the window 60 provided in the reflective display electrode 50 is provided substantially at the center of the reflective display electrode 50, but need not always be located at the center.
【0047】更にまた、本実施の形態においては、スペ
ーサ70をTFT基板10側に設けた場合について説明
したが、対向電極基板30側に形成しても良い。即ち、
反射体61を形成した後に、対向電極基板30の全面に
アクリル系樹脂である光硬化型のレジストをスピンナー
等で塗布した後、反射体61に対応した位置にそのレジ
ストが残るマスクを用いて光を照射して硬化させて、反
射体61に対応した位置にスペーサ70を形成しても良
い。このスペーサ70の厚みは、反射体61からTFT
基板10上に設ける保護膜33間での間隔に応じて設定
する。こうしてスペーサ70を形成した後、ポリイミド
等からなり液晶21を配向させる配向膜20を形成す
る。Further, in the present embodiment, the case where the spacer 70 is provided on the TFT substrate 10 side has been described, but it may be formed on the counter electrode substrate 30 side. That is,
After the reflector 61 is formed, a photo-curable resist, which is an acrylic resin, is applied to the entire surface of the counter electrode substrate 30 by using a spinner or the like, and then light is applied using a mask that leaves the resist at a position corresponding to the reflector 61 May be irradiated and cured to form the spacer 70 at a position corresponding to the reflector 61. The thickness of the spacer 70 depends on the thickness of the TFT 61 from the reflector 61.
It is set according to the interval between the protective films 33 provided on the substrate 10. After the spacer 70 is thus formed, an alignment film 20 made of polyimide or the like and aligning the liquid crystal 21 is formed.
【0048】[0048]
【発明の効果】本発明によれば、視差が生じないのでカ
ラー表示の場合には色にじみがな液晶表示装置を得ると
ともに、反射と透過の両方の機能を有する液晶表示装置
を得ることができる。According to the present invention, it is possible to obtain a liquid crystal display device having no color fringing in the case of color display because no parallax is generated, and a liquid crystal display device having both reflection and transmission functions. .
【図1】本発明の反射及び透過一体型液晶表示装置の平
面図である。FIG. 1 is a plan view of a reflective and transmissive integrated liquid crystal display device of the present invention.
【図2】図1中のA−A線に沿った本発明の反射及び透
過一体型液晶表示装置の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the reflective and transmissive integrated liquid crystal display device of the present invention, taken along line AA in FIG.
【図3】図1中のB−B線に沿った本発明の反射及び透
過一体型液晶表示装置の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the reflective and transmissive integrated liquid crystal display device of the present invention, taken along line BB in FIG.
【図4】図1中のA−A線に対応した従来の反射及び透
過一体型液晶表示装置の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional reflective and transmissive integrated liquid crystal display device corresponding to line AA in FIG.
【図5】図1中のB−B線に対応した従来の反射及び透
過一体型液晶表示装置の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional integrated reflection and transmission type liquid crystal display device corresponding to line BB in FIG. 1;
10 TFT基板 13 能動層 15 層間絶縁膜 16 ドレイン電極 17 平坦化絶縁膜 19 透明電極 21 液晶 30 対向電極基板 31 カラーフィルタ 22、43 位相差板 23、44 偏光板 50 反射表示電極 60 窓 61 反射体 70 スペーサ G ゲート信号線 D ドレイン信号線 Reference Signs List 10 TFT substrate 13 Active layer 15 Interlayer insulating film 16 Drain electrode 17 Flattening insulating film 19 Transparent electrode 21 Liquid crystal 30 Counter electrode substrate 31 Color filter 22, 43 Phase difference plate 23, 44 Polarizing plate 50 Reflective display electrode 60 Window 61 Reflector 70 Spacer G Gate signal line D Drain signal line
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H091 FA11X FA11Z FD06 FD09 FD15 FD21 GA13 KA02 LA03 LA30 2H092 HA05 JA26 JA29 JA38 JA42 JA44 JB13 JB23 JB32 JB33 JB42 JB54 JB56 JB63 JB69 KA04 KA07 KA16 KA18 KB14 KB23 KB25 NA01 NA25 PA08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H091 FA11X FA11Z FD06 FD09 FD15 FD21 GA13 KA02 LA03 LA30 2H092 HA05 JA26 JA29 JA38 JA42 JA44 JB13 JB23 JB32 JB33 JB42 JB54 JB56 JB63 JB69 KA04 KA07 KB25 KB
Claims (2)
号線が互いに交差して囲まれマトリクス状に配列された
表示画素領域を備え、前記両信号線に接続された薄膜ト
ランジスタ、及び該薄膜トランジスタに接続された反射
材料から成る反射表示電極を前記表示画素領域に備え、
前記各反射表示電極の一部に光を透過する透明導電材料
から成る窓を有した第1の基板と、前記各反射表示電極
に対向して設けられた透明導電材料から成る対向電極、
及び前記第1の基板側から入射した光を該第1の基板側
に反射する反射体が前記各窓に対応した箇所に備えられ
た第2の基板とを備え、正の誘電率異方性を有する液晶
を充填して成り、前記反射体と前記窓との間に、前記第
1の基板側から入射した光の位相差を生じない材料から
成るスペーサを配置しており、前記第1及び第2の基板
の前記液晶を充填していない側にそれぞれ偏光板及び位
相差板を備えており、該偏光板及び位相差板は前記第2
基板側から見て同一方向の円偏光を生じるように配置さ
れたことを特徴とする液晶表示装置。A plurality of gate signal lines and a plurality of drain signal lines, each of which includes a display pixel region arranged in a matrix shape so as to intersect each other and intersect with each other; Comprising a reflective display electrode made of a reflective material in the display pixel region,
A first substrate having a window made of a transparent conductive material that transmits light in a part of each of the reflective display electrodes, and a counter electrode made of a transparent conductive material provided to face each of the reflective display electrodes;
And a second substrate provided with a reflector for reflecting light incident from the first substrate side to the first substrate side at a position corresponding to each of the windows, wherein a positive dielectric anisotropy is provided. And a spacer made of a material that does not cause a phase difference of light incident from the first substrate side is disposed between the reflector and the window. A polarizing plate and a retardation plate are provided on the side of the second substrate not filled with the liquid crystal, respectively.
A liquid crystal display device arranged to generate circularly polarized light in the same direction as viewed from the substrate side.
樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示
装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the material that does not cause the phase difference is an acrylic resin.
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JP11055894A JP2000250067A (en) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | Liquid crystal display device |
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-
1999
- 1999-03-03 JP JP11055894A patent/JP2000250067A/en not_active Withdrawn
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