JP2001356337A - Transflective liquid crystal display - Google Patents
Transflective liquid crystal displayInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】反射率と透過率の合計値を100％もしくはそれ
以上に大きくすることができた高性能な半透過型液晶表
示装置を提供する。
【解決手段】上ガラス基板５上にカラーフィルター6と
オーバーコート7とＩＴＯ電極8と配向膜9とが積層さ
れ、下ガラス基板５上にＩＴＯ膜11を各画素で対応して
形成した金属反射膜12でもって光反射層（半透過膜）を
形成し、その上に配向膜9が形成されている。さらに上
ガラス基板5の外面に前方散乱フィルム4と第1位相差フ
ィルム3と第2位相差フィルム2と偏光板1とが積層されて
いる。下ガラス基板5の外面にホログラム13と下側位相
差フィルム14と偏光板1とが積層され、さらに、その下
側にバックライト15が配置される。
(57) [Summary] To provide a high-performance transflective liquid crystal display device in which the total value of reflectance and transmittance can be increased to 100% or more. Kind Code: A1 A metal reflection in which a color filter, an overcoat, an ITO electrode, and an alignment film are laminated on an upper glass substrate, and an ITO film is formed for each pixel on the lower glass substrate. A light reflection layer (semi-transmissive film) is formed by the film 12, and an alignment film 9 is formed thereon. Further, on the outer surface of the upper glass substrate 5, a forward scattering film 4, a first retardation film 3, a second retardation film 2, and a polarizing plate 1 are laminated. The hologram 13, the lower retardation film 14, and the polarizing plate 1 are laminated on the outer surface of the lower glass substrate 5, and the backlight 15 is arranged below the hologram 13.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はホログラムやマイク
ロレンズを使用した半透過型液晶表示装置に関するもの
である。The present invention relates to a transflective liquid crystal display device using holograms and microlenses.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、反射型と透過型の双方の機能をも
つ半透過型液晶表示装置が提案されている。この半透過
型液晶表示装置によれば、半透過膜を設けることで、そ
の半透過膜の光反射性と光透過性を利用し、反射モード
にしたり、または透過モードにしている。2. Description of the Related Art In recent years, a transflective liquid crystal display device having both functions of a reflection type and a transmission type has been proposed. According to the transflective liquid crystal display device, by providing the transflective film, the transflective mode or the transmissive mode is achieved by utilizing the light reflectivity and light transmissivity of the transflective film.
【０００３】かかる半透過膜には、アルミニウム（Al）
等の金属膜を薄く成膜したハーフミラーを使用してい
た。[0003] Such a semi-permeable membrane is made of aluminum (Al).
A half mirror in which a metal film such as a thin film is formed is used.
【０００４】しかしながら、このような金属膜には、そ
れ自体に光吸収成分があり、そのために透過モードにお
ける透過成分と、反射モードにおける反射成分を最大限
に利用することができなかった。[0004] However, such a metal film itself has a light absorbing component, so that it was not possible to make maximum use of the transmission component in the transmission mode and the reflection component in the reflection mode.
【０００５】そこで、光透過用ホールを形成した金属な
どからなる光反射層を半透過膜として装置内に設置する
ことで、透過光はそのような光透過用ホールを通過させ
ることで、金属膜による光吸収の影響を受けなくなり、
これにより、透過率と反射率を向上させた液晶表示装置
が提案されている（特許第2878231号公報参照）。[0005] Therefore, a light reflecting layer made of a metal or the like having a light transmitting hole is provided as a semi-transmissive film in the apparatus, so that the transmitted light passes through such a light transmitting hole, whereby the metal film is formed. Is no longer affected by light absorption by
Thus, a liquid crystal display device having improved transmittance and reflectance has been proposed (see Japanese Patent No. 2878231).
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た半透過型液晶表示装置においても、光透過用ホールを
形成した光反射層でもって、半透過膜としての光吸収が
小さくなり、透過率が最大になり、反射率も最大にでき
るようになるが、その半面、透過率と反射率の合計値は
100％を越えることはなく、いまだ満足し得る程度の性
能が達成されていない。However, even in the above-mentioned transflective liquid crystal display device, light absorption as a transflective film is reduced by the light reflecting layer in which the light transmitting holes are formed, and the transmittance is maximized. And the reflectance can also be maximized, but on the other hand, the sum of the transmittance and the reflectance is
It does not exceed 100% and satisfactory performance has not yet been achieved.
【０００７】本発明者は上記事情に鑑みて鋭意研究に努
めた結果、各画素に対応して光透過部を形成した光反射
層を半透過膜として用いるが、さらにホログラムやマイ
クロレンズの集光作用とを組み合わせることで、透過率
と反射率の合計値が100％もしくはそれ以上になること
を見出した。The inventor of the present invention has made intensive studies in view of the above circumstances. As a result, a light reflecting layer having a light transmitting portion corresponding to each pixel is used as a semi-transmissive film. It has been found that the total value of the transmittance and the reflectance becomes 100% or more by combining the actions.
【０００８】本発明は上記知見に鑑みて完成されたもの
であり、その目的は透過モードと反射モードの双方の機
能を高めることで、透過率と反射率の合計値を100％も
しくはそれ以上にまで上げ、これによって高性能な半透
過型液晶表示装置を提供することにある。The present invention has been completed in view of the above-mentioned knowledge, and an object of the present invention is to improve the functions of both the transmission mode and the reflection mode so that the total value of the transmittance and the reflectance is increased to 100% or more. It is an object of the present invention to provide a high-performance transflective liquid crystal display device.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の半透過型液晶表
示装置は、透明基板上に電極と配向膜とを形成した一方
部材と、透明基板上に各画素に対応して光透過部を形成
した光反射層と、電極と配向膜とを形成した他方部材と
を液晶層を介して貼り合わせてなり、さらに他方部材の
外側にバックライトを配設してなり、そして、前記光反
射層とバックライトの間にホログラムを配して、透過モ
ードとして使用する際に、光透過部にバックライトの照
射光を集光せしめるように構成したことを特徴とする。According to the present invention, there is provided a transflective liquid crystal display device comprising a member having an electrode and an alignment film formed on a transparent substrate, and a light transmitting portion corresponding to each pixel on the transparent substrate. The formed light reflection layer and the other member on which the electrode and the alignment film are formed are bonded together via a liquid crystal layer, and a backlight is further provided outside the other member, and the light reflection layer A hologram is arranged between the backlight and the backlight so that when used in a transmission mode, the light emitted from the backlight is focused on the light transmitting portion.
【００１０】また、本発明の他の半透過型液晶表示装置
は、透明基板上に電極と配向膜とを形成した一方部材
と、透明基板上に各画素に対応して光透過部を形成した
光反射層と、電極と配向膜とを形成した他方部材とを液
晶層を介して貼り合わせてなり、さらに他方部材の外側
にバックライトを配設してなり、そして、前記光反射層
とバックライトの間にマイクロレンズを配して、透過モ
ードとして使用する際に、光透過部にバックライトの照
射光を集光せしめるように構成したことを特徴とする。In another transflective liquid crystal display device according to the present invention, one member having an electrode and an alignment film formed on a transparent substrate and a light transmitting portion corresponding to each pixel are formed on the transparent substrate. A light reflection layer, the other member on which the electrode and the alignment film are formed are attached to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and a backlight is further provided outside the other member. A microlens is arranged between the lights so that when used in a transmission mode, the light emitted from the backlight is focused on the light transmitting portion.
【００１１】さらに、本発明の他の半透過型液晶表示装
置は、透明基板上に電極と配向膜とを形成した一方部材
と、透明基板上に各画素に対応して光透過部を形成した
光反射層と、電極と配向膜とを形成した他方部材とを液
晶層を介して貼り合わせてなり、さらに前記一方部材に
ホログラムを配して、反射モードとして使用する際に、
光反射層に集光せしめるように構成したことを特徴とす
る。Further, in another transflective liquid crystal display device of the present invention, one member in which an electrode and an alignment film are formed on a transparent substrate, and a light transmitting portion corresponding to each pixel is formed on the transparent substrate. When the light reflection layer and the other member on which the electrode and the alignment film are formed are attached via a liquid crystal layer, and further provided with a hologram on the one member, when used as a reflection mode,
It is characterized in that it is configured to converge light on the light reflection layer.
【００１２】さらにまた、本発明の他の半透過型液晶表
示装置は、透明基板上に電極と配向膜とを形成した一方
部材と、透明基板上に各画素に対応して光透過部を形成
した光反射層と、電極と配向膜とを形成した他方部材と
を液晶層を介して貼り合わせてなり、さらに前記一方部
材にマイクロレンズを配して、反射モードとして使用す
る際に、光反射層に集光せしめるように構成したことを
特徴とする。Further, in another transflective liquid crystal display device of the present invention, one member in which an electrode and an alignment film are formed on a transparent substrate, and a light transmitting portion corresponding to each pixel is formed on the transparent substrate. The light-reflecting layer and the other member on which the electrode and the alignment film are formed are bonded together via a liquid crystal layer. Further, a microlens is arranged on the one member, and when the member is used in a reflection mode, light reflection occurs. It is characterized in that it is configured to collect light on a layer.
【作用】本発明の半透過型液晶表示装置は、上記構成の
ように、光反射層に各画素に対応して光透過部を形成し
たことで半透過膜としての機能をもたせ、さらに光反射
層（半透過膜）とバックライトの間にホログラムやマイ
クロレンズを設置したことで、バックライトからの照射
光を光透過部に集光することができ、これにより、透過
率が向上し、その結果、反射率と透過率の合計値を100
％もしくはそれ以上に大きくすることができる。According to the transflective liquid crystal display device of the present invention, as described above, a light transmissive portion is formed in the light reflective layer corresponding to each pixel, so that the transflective portion has a function as a transflective film. By installing a hologram or microlens between the layer (semi-transmissive film) and the backlight, the light emitted from the backlight can be focused on the light transmission part, thereby improving the transmittance. As a result, the total value of the reflectance and transmittance is 100
% Or more.
【００１３】また、本発明の他の半透過型液晶表示装置
においては、上記構成のように、各画素に対応して光透
過部を形成した光反射層（半透過膜）を設けて、さらに
一方部材にホログラムやマイクロレンズを設置したこと
で、太陽光や蛍光等などの周囲の外光を光反射層に集光
することができ、これにより、反射率が向上し、その結
果、反射率と透過率の合計値を100％もしくはそれ以上
に大きくすることができる。Further, in another transflective liquid crystal display device of the present invention, as described above, a light reflection layer (semi-transmissive film) having a light transmissive portion formed corresponding to each pixel is provided. By installing holograms and microlenses on the other hand, ambient external light such as sunlight and fluorescent light can be collected on the light reflection layer, thereby improving the reflectance and consequently the reflectance. And the total value of transmittance can be increased to 100% or more.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて単純マトリックス型液晶表示装置でもって説明
する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described using a simple matrix type liquid crystal display device with reference to the drawings.
【００１５】図１は請求項１に係る半透過型液晶表示装
置Ａの断面概略図であり、図２は請求項２に係る半透過
型液晶表示装置Ｂの断面概略図であり、図３は請求項３
に係る半透過型液晶表示装置Ｃの断面概略図であり、ま
た、図４は請求項４に係る半透過型液晶表示装置Ｄの断
面概略図である。さらに図５はホロブラムの作製方法を
示す。 （実施形態例１）図1に示す半透過型液晶表示装置Ａに
おいては、前記透明基板である2枚のガラス基板5が対向
して貼り合わされており、その間にはネマチックス液晶
材からなる液晶層10が挟まれている。FIG. 1 is a schematic sectional view of a transflective liquid crystal display device A according to claim 1, FIG. 2 is a schematic sectional view of a transflective liquid crystal display device B according to claim 2, and FIG. Claim 3
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device C according to the first embodiment, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a transflective liquid crystal display device D according to a fourth embodiment. FIG. 5 shows a method for producing holobram. (Embodiment 1) In a transflective liquid crystal display device A shown in FIG. 1, two glass substrates 5 as the transparent substrates are bonded to face each other, and a liquid crystal layer made of a nematic liquid crystal material is interposed therebetween. 10 is sandwiched.
【００１６】図中の上ガラス基板５には、カラーフィル
ター6とオーバーコート7とＩＴＯ電極8と配向膜9とが積
層され、前記一方部材を構成する。On the upper glass substrate 5 in the figure, a color filter 6, an overcoat 7, an ITO electrode 8, and an alignment film 9 are laminated to constitute the one member.
【００１７】また、前記他方部材によれば、図中の下ガ
ラス基板５には、各画素に対応して光透過部を形成した
光反射層（半透過膜）を設け、その上に配向膜９を積層
した構成であり、たとえば、この光反射層として、スト
ライプ状に多数の金属反射膜12を配列し、この金属反射
膜12の内部において各画素に対応した部位に、前記光透
過部であるＩＴＯ膜11をスポット状に形成している。According to the other member, the lower glass substrate 5 in the figure is provided with a light reflecting layer (semi-transmitting film) having a light transmitting portion corresponding to each pixel, and an alignment film thereon. For example, as the light reflection layer, a large number of metal reflection films 12 are arranged in a stripe shape, and a portion corresponding to each pixel inside the metal reflection film 12 is provided by the light transmission portion. A certain ITO film 11 is formed in a spot shape.
【００１８】そして、一方部材と他方部材は、双方の電
極であるＩＴＯ電極8と光反射層（金属反射膜12とＩＴ
Ｏ膜11）とが直交するように対向配置する。The one member and the other member are composed of an ITO electrode 8 serving as both electrodes and a light reflection layer (a metal reflection film 12 and an IT
The O film 11) is disposed so as to be orthogonal to the O film.
【００１９】さらに上ガラス基板5の外面には、前方散
乱フィルム4と第1位相差フィルム3と第2位相差フィルム
2と偏光板1とが積層されている。Further, on the outer surface of the upper glass substrate 5, there are provided a forward scattering film 4, a first retardation film 3, and a second retardation film.
2 and a polarizing plate 1 are laminated.
【００２０】また、下ガラス基板5の外面には、ホログ
ラム13と下側位相差フィルム14と偏光板1とが積層さ
れ、さらに、その下側にバックライト15が配置される。
15aはバックライト15に用いる導光板の端面に設ける冷
陰極管である。A hologram 13, a lower retardation film 14, and a polarizing plate 1 are laminated on the outer surface of the lower glass substrate 5, and a backlight 15 is disposed below the hologram 13.
Reference numeral 15a denotes a cold cathode tube provided on an end face of a light guide plate used for the backlight 15.
【００２１】ここで、ホログラム13は必ずしも下側ガラ
ス5と下側位相差フィルム14との間に設置する必要はな
く、金属反射膜12とバックライト15の間であれば、その
他の部位でもよい。Here, the hologram 13 does not necessarily need to be provided between the lower glass 5 and the lower retardation film 14, but may be any other portion as long as it is between the metal reflection film 12 and the backlight 15. .
【００２２】つぎに、上記構成の半透過型液晶表示装置
Ａを実施する際の動作を説明する。まず、反射モードに
おいては、外部からの入射光19は、偏光板1、第2位相差
フィルム2、第1位相差フィルム3、前方散乱フィルム4を
通過し、さらにカラーフィルター6、オーバーコート7、
ＩＴＯ電極8、配向膜9、液晶層10などを通って、金属反
射膜12に到達すると、その金属反射膜12にて反射光20と
して反射される。ただし、ＩＴＯ膜11に到る一部の光は
透過する。Next, the operation when the transflective liquid crystal display device A having the above configuration is implemented will be described. First, in the reflection mode, the incident light 19 from the outside passes through the polarizing plate 1, the second retardation film 2, the first retardation film 3, the forward scattering film 4, and further, the color filter 6, the overcoat 7,
When the light reaches the metal reflection film 12 through the ITO electrode 8, the alignment film 9, the liquid crystal layer 10, and the like, the light is reflected by the metal reflection film 12 as reflected light 20. However, a part of light reaching the ITO film 11 is transmitted.
【００２３】他方、透過モードとして使用する場合に
は、バックライト15からの照射光が利用されるが、それ
による入射光21は図中の下側に示す偏光板1、下側位相
差フィルム14、ホログラム13を通過し、さらに金属反射
膜12に到達する。その際に、ホログラム13を、入射光21
がスポット状に設けられたＩＴＯ膜11に集光されるよう
に設計することで、入射光21が金属反射膜12に到らない
ようにでき、これにより、入射光21のほとんどが光反射
層を通過するようになる。On the other hand, when used in the transmission mode, the irradiation light from the backlight 15 is used, and the incident light 21 due to this is used as the polarizing plate 1 and the lower retardation film 14 shown in the lower part of FIG. Pass through the hologram 13 and further reach the metal reflection film 12. At that time, the hologram 13 is
Is designed to be condensed on the ITO film 11 provided in the form of a spot, so that the incident light 21 can be prevented from reaching the metal reflection film 12, whereby most of the incident light 21 can be reflected on the light reflection layer. Will pass through.
【００２４】このように、透過モードとして使用する場
合に、バックライト15による入射光21は偏光板1、下側
位相差フィルム14、ホログラム13を通過するに際して、
スポット状のＩＴＯ膜11に集光させることで、透過率が
顕著に向上する。As described above, when used in the transmission mode, the incident light 21 from the backlight 15 passes through the polarizing plate 1, the lower retardation film 14, and the hologram 13.
By condensing the light on the spot-like ITO film 11, the transmittance is remarkably improved.
【００２５】そして、このような集光機能をもたせたこ
とで、ＩＴＯ膜11のスポット径を相当に小さくすること
ができるが、これによって、反射モードにてＩＴＯ膜11
を通過する入射光19の一部を小さくすることができる。By providing such a light-collecting function, the spot diameter of the ITO film 11 can be considerably reduced.
Part of the incident light 19 passing through can be reduced.
【００２６】かくして本発明の半透過型液晶表示装置Ａ
によれば、透過モードにおいてホログラム13により集光
させることで、バックライト15による入射光21をほとん
ど利用でき、透過率が著しく向上でき、しかも、ＩＴＯ
膜11のスポット径を相当に小さくすることができたこと
で、反射モードにて外部からの入射光19をほとんど利用
することができ、これにより、反射モードにおいて、高
い反射率を維持しながらも、さらに透過モードにて透過
率を高めることができ、その結果、反射率と透過率の合
計値を100％もしくはそれ以上に大きくすることができ
る。 （ホログラムの作製方法）つぎにホログラムの作製方法
を図５を用いて説明する。23は所望な干渉縞をコンピュ
ーターにより計算して、電子ビーム描画により作製した
マスターホログラムであり、ガラス基板24の上に形成し
ている。そして、マスターホログラム23に対し、ガラス
基板25の上に設けたホログラム記録材料26と密着させ
る。Thus, the transflective liquid crystal display device A of the present invention
According to the method described above, by condensing the light with the hologram 13 in the transmission mode, the incident light 21 from the backlight 15 can be almost used, and the transmittance can be significantly improved.
Since the spot diameter of the film 11 can be made considerably small, almost all of the incident light 19 from the outside can be used in the reflection mode, thereby maintaining a high reflectance in the reflection mode while maintaining high reflectance. The transmittance can be further increased in the transmission mode, and as a result, the total value of the reflectance and the transmittance can be increased to 100% or more. (Method of Manufacturing Hologram) Next, a method of manufacturing a hologram will be described with reference to FIG. Reference numeral 23 denotes a master hologram formed by electron beam drawing by calculating a desired interference fringe by a computer and formed on a glass substrate 24. Then, the hologram recording material 26 provided on the glass substrate 25 is brought into close contact with the master hologram 23.
【００２７】ついで、ホログラム記録材料26にレーザー
光を照射することで複製する。これにより、露光部でモ
ノマーが重合してポリマーに変化し、周囲からモノマー
が移動し、その結果、露光部ではモノマーの密度が高く
なり、未露光部では低くなる。そして、ポリマーとモノ
マーの屈折率は異なるので、レーザー光の干渉縞に対応
した屈折率分布が発生する。Next, the hologram recording material 26 is copied by irradiating it with a laser beam. As a result, the monomer is polymerized in the exposed portion and changes into a polymer, and the monomer moves from the surroundings. As a result, the density of the monomer increases in the exposed portion and decreases in the unexposed portion. Since the refractive indices of the polymer and the monomer are different, a refractive index distribution corresponding to the interference fringe of the laser light is generated.
【００２８】しかる後に、紫外線を全面に照射し、未反
応のモノマーを完全に重合させ、その後に加熱し、屈折
率変調を増強する。 （実施形態例２）図２に示す半透過型液晶表示装置Ｂに
おいても、ネマチックス液晶材からなる液晶層10を介し
て前記透明基板である2枚のガラス基板5が対向して貼り
合わされ、そして、図中の上ガラス基板５には、カラー
フィルター6とオーバーコート7とＩＴＯ電極8と配向膜9
とが積層され、前記一方部材を構成する。Thereafter, the entire surface is irradiated with ultraviolet rays to completely polymerize the unreacted monomers, and then heated to enhance the refractive index modulation. (Embodiment 2) In the transflective liquid crystal display device B shown in FIG. 2 as well, the two glass substrates 5 as the transparent substrates are bonded to each other via a liquid crystal layer 10 made of a nematic liquid crystal material. The upper glass substrate 5 in the figure has a color filter 6, an overcoat 7, an ITO electrode 8, and an alignment film 9 on it.
Are laminated to form the one member.
【００２９】前記他方部材によれば、図中の下ガラス基
板５には、各画素に対応して光透過部を形成した光反射
層（半透過膜）を設け、その上に配向膜９を積層した構
成であって、この光反射層として、ストライプ状に多数
の金属反射膜12を配列し、この金属反射膜12の内部にお
いて各画素に対応した部位に、前記光透過部であるＩＴ
Ｏ膜11をスポット状に形成している。According to the other member, the lower glass substrate 5 in the figure is provided with a light reflection layer (semi-transmissive film) in which a light-transmitting portion is formed corresponding to each pixel, and an alignment film 9 is formed thereon. In this configuration, a large number of metal reflection films 12 are arranged in a stripe shape as a light reflection layer, and a portion corresponding to each pixel inside the metal reflection film 12 is provided with the IT as the light transmission portion.
The O film 11 is formed in a spot shape.
【００３０】また、上ガラス基板5の外面には、前方散
乱フィルム4と第1位相差フィルム3と第2位相差フィルム
2と偏光板1とが積層され、下ガラス基板5の外面には、
下側位相差フィルム14と偏光板1とマイクロレンズ16が
積層され、さらに、その下側にバックライト15が配置さ
れる。ここで、マイクロレンズ16は下側ガラス5と下側
位相差フィルム14の間に設置するなど、金属反射膜12と
バックライト15との間にて、どこの部位であってもよ
い。On the outer surface of the upper glass substrate 5, a forward scattering film 4, a first retardation film 3, and a second retardation film
2 and the polarizing plate 1 are laminated, and on the outer surface of the lower glass substrate 5,
The lower retardation film 14, the polarizing plate 1, and the microlens 16 are laminated, and further, a backlight 15 is disposed below the lower retardation film 14. Here, the microlens 16 may be anywhere between the metal reflective film 12 and the backlight 15, such as being installed between the lower glass 5 and the lower retardation film 14.
【００３１】つぎに、上記構成の半透過型液晶表示装置
Ｂを実施する際の動作を説明する。まず、反射モードに
おいては、外部からの入射光19は、偏光板1、第2位相差
フィルム2、第1位相差フィルム3、前方散乱フィルム4を
通過し、さらにカラーフィルター6、オーバーコート7、
ＩＴＯ電極8、配向膜9、液晶層10などを通って、金属反
射膜12に到達すると、その金属反射膜12にて反射光20と
して反射される。ただし、ＩＴＯ膜11に到る一部の光は
透過する。Next, the operation when the transflective liquid crystal display device B having the above configuration is implemented will be described. First, in the reflection mode, the incident light 19 from the outside passes through the polarizing plate 1, the second retardation film 2, the first retardation film 3, the forward scattering film 4, and further, the color filter 6, the overcoat 7,
When the light reaches the metal reflection film 12 through the ITO electrode 8, the alignment film 9, the liquid crystal layer 10, and the like, the light is reflected by the metal reflection film 12 as reflected light 20. However, a part of light reaching the ITO film 11 is transmitted.
【００３２】他方、透過モードとして使用する場合に
は、バックライト15からの照射光が利用されるが、入射
光21は図中の下側に示す偏光板1、下側位相差フィルム1
4、ホログラム13を通過し、さらに金属反射膜12に到達
する。その際に、マイクロレンズ16を、入射光21がスポ
ット状に設けられたＩＴＯ膜11に集光されるように設計
することで、入射光21が金属反射膜12に到らないように
でき、これにより、入射光21のほとんどが光反射層を通
過するようになる。On the other hand, when used in the transmission mode, the irradiation light from the backlight 15 is used, but the incident light 21 is reflected by the polarizing plate 1 and the lower retardation film 1 shown in the lower part of the figure.
4. The light passes through the hologram 13 and further reaches the metal reflection film 12. At that time, the microlens 16 is designed so that the incident light 21 is focused on the ITO film 11 provided in a spot shape, so that the incident light 21 can be prevented from reaching the metal reflection film 12, Thereby, most of the incident light 21 passes through the light reflection layer.
【００３３】このように、透過モードとして使用する場
合に、バックライト15による入射光21はマイクロレンズ
16、偏光板1、下側位相差フィルム14を通過し、さらに
金属反射膜12に到達する。その際に、マイクロレンズ16
は入射光21がスポット状のＩＴＯ膜11に集光するように
設計することで、入射光21は金属反射膜12に入射せず、
ほとんどすべてがＩＴＯ膜11に入射し、そのまま透過す
る。As described above, when used in the transmission mode, the incident light 21 from the backlight 15
16, passes through the polarizing plate 1, the lower retardation film 14, and further reaches the metal reflection film 12. At that time, the micro lens 16
Is designed so that the incident light 21 is focused on the spot-like ITO film 11, so that the incident light 21 does not enter the metal reflection film 12,
Almost all is incident on the ITO film 11 and is transmitted as it is.
【００３４】そして、このような集光機能をもたせたこ
とで、ＩＴＯ膜11のスポット径を相当に小さくすること
ができるが、これによって、反射モードにてＩＴＯ膜11
を通過する入射光19の一部を小さくすることができる。By providing such a condensing function, the spot diameter of the ITO film 11 can be considerably reduced.
Part of the incident light 19 passing through can be reduced.
【００３５】かくして本発明の半透過型液晶表示装置Ｂ
によれば、透過モードにおいてマイクロレンズ16により
集光させることで、バックライト15による入射光21をほ
とんど利用でき、透過率が著しく向上でき、しかも、Ｉ
ＴＯ膜11のスポット径を相当に小さくすることができた
ことで、反射モードにて外部からの入射光19をほとんど
利用することができ、これにより、反射モードにおい
て、高い反射率を維持しながらも、さらに透過モードに
て透過率を高めることができ、その結果、反射率と透過
率の合計値を100％もしくはそれ以上に大きくすること
ができる。 （実施形態例３）図３に示す半透過型液晶表示装置Ｃに
おいては、前記透明基板である2枚のガラス基板5が対向
して貼り合わされており、その間にはネマチックス液晶
材からなる液晶層10が挟まれている。Thus, the transflective liquid crystal display B of the present invention
According to the method described above, by condensing the light by the microlens 16 in the transmission mode, the incident light 21 from the backlight 15 can be almost used, and the transmittance can be significantly improved.
Since the spot diameter of the TO film 11 can be considerably reduced, almost all of the incident light 19 from the outside can be used in the reflection mode, thereby maintaining a high reflectance in the reflection mode. Also, the transmittance can be further increased in the transmission mode, and as a result, the total value of the reflectance and the transmittance can be increased to 100% or more. (Embodiment 3) In the transflective liquid crystal display device C shown in FIG. 3, two glass substrates 5 as the transparent substrates are bonded to face each other, and a liquid crystal layer made of a nematic liquid crystal material is interposed therebetween. 10 is sandwiched.
【００３６】図中の上ガラス基板５には、カラーフィル
ター6とオーバーコート7とＩＴＯ電極8と配向膜9とが積
層され、前記一方部材を構成する。On the upper glass substrate 5 in the figure, a color filter 6, an overcoat 7, an ITO electrode 8, and an alignment film 9 are laminated to constitute the one member.
【００３７】前記他方部材によれば、図中の下ガラス基
板５には、各画素に対応して光透過部を形成した光反射
層（半透過膜）を設け、その上に配向膜９を積層した構
成であり、たとえば、この光反射層として、ストライプ
状に多数の金属反射膜12を配列し、この金属反射膜12の
内部において各画素に対応した部位に、前記光透過部で
あるＩＴＯ膜11を形成している。According to the other member, the lower glass substrate 5 in the figure is provided with a light reflecting layer (semi-transmissive film) having a light transmitting portion corresponding to each pixel, and an alignment film 9 is formed thereon. For example, a large number of metal reflection films 12 are arranged in a stripe shape as the light reflection layer, and the ITO, which is the light transmission portion, is provided inside the metal reflection film 12 at a position corresponding to each pixel. A film 11 is formed.
【００３８】さらに上ガラス基板5の外面には、ホログ
ラム13と前方散乱フィルム4と第1位相差フィルム3と第2
位相差フィルム2と偏光板1とが積層されている。なお、
ホログラム13は一方部材であれば、その他の部位でもよ
い。Further, on the outer surface of the upper glass substrate 5, the hologram 13, the forward scattering film 4, the first retardation film 3, and the second
The retardation film 2 and the polarizing plate 1 are laminated. In addition,
The hologram 13 may be another part as long as it is one member.
【００３９】また、下ガラス基板5の外面には、下側位
相差フィルム14と偏光板1とが積層され、さらに、その
下側にバックライト15が配置される。On the outer surface of the lower glass substrate 5, a lower retardation film 14 and the polarizing plate 1 are laminated, and a backlight 15 is disposed below the lower retardation film 14.
【００４０】つぎに、上記構成の半透過型液晶表示装置
Ｃを実施する際の動作を説明する。まず、反射モードに
おいては、外部からの入射光19は、偏光板1、第2位相差
フィルム2、第1位相差フィルム3、前方散乱フィルム4、
ホログラム13を通過し、さらにカラーフィルター6、オ
ーバーコート7、ＩＴＯ電極8、配向膜9、液晶層10など
を通って、金属反射膜12に到達すると、その金属反射膜
12にて反射光20として反射される。その際、ホログラム
13を通過した入射光19は金属反射膜12に集光するように
設計することで、入射光19のほとんどが金属反射膜12に
て反射され、反射光20となる。Next, the operation when implementing the transflective liquid crystal display device C having the above configuration will be described. First, in the reflection mode, the incident light 19 from the outside is the polarizing plate 1, the second retardation film 2, the first retardation film 3, the forward scattering film 4,
When the light passes through the hologram 13 and further passes through the color filter 6, the overcoat 7, the ITO electrode 8, the alignment film 9, the liquid crystal layer 10, etc., and reaches the metal reflection film 12, the metal reflection film
At 12 it is reflected as reflected light 20. At that time, the hologram
By designing the incident light 19 passing through 13 to be condensed on the metal reflection film 12, most of the incident light 19 is reflected by the metal reflection film 12 and becomes reflected light 20.
【００４１】他方、透過モードとして使用する場合に
は、バックライト15からパネルに入射される入射光21は
偏光板1、下側位相差フィルム14を通過し、さらに前記
光反射層に到達するが、その一部がＩＴＯ膜11を透過す
る。なお、バックライト15からの入射光21は、金属反射
層12に到り、光透過率を低下させる要因になるが、バッ
クライト15からの入射光21は相当に大きいことから、そ
の低下分を十分に補完できる。On the other hand, when used in the transmission mode, the incident light 21 entering the panel from the backlight 15 passes through the polarizing plate 1, the lower retardation film 14, and further reaches the light reflection layer. , A part of which passes through the ITO film 11. The incident light 21 from the backlight 15 reaches the metal reflective layer 12 and causes a reduction in light transmittance. However, since the incident light 21 from the backlight 15 is considerably large, the amount of the decrease is reduced. Can complement enough.
【００４２】かくして本発明の半透過型液晶表示装置Ｃ
によれば、反射モードにて使用する場合には、太陽光や
蛍光灯などの入射光19は、ホログラム13によって金属反
射膜12に集光され、これにより、反射率が顕著に向上
し、その結果、透過モードにおいて、高い透過率を維持
しながらも、さらに反射率を高めることができた。 （実施形態例４）図４に示す半透過型液晶表示装置Ｄに
おいては、前記透明基板である2枚のガラス基板5が対向
して貼り合わされており、その間には液晶層10が挟まれ
ている。Thus, the transflective liquid crystal display device C of the present invention
According to the use in the reflection mode, the incident light 19 such as sunlight or fluorescent light is condensed on the metal reflection film 12 by the hologram 13, thereby significantly improving the reflectance, As a result, in the transmission mode, it was possible to further increase the reflectance while maintaining a high transmittance. (Embodiment 4) In the transflective liquid crystal display device D shown in FIG. 4, two glass substrates 5 as the transparent substrates are bonded to each other, and a liquid crystal layer 10 is sandwiched between them. I have.
【００４３】図中の上ガラス基板５には、カラーフィル
ター6とオーバーコート7とＩＴＯ電極8と配向膜9とが積
層され、前記一方部材を構成し、また、他方部材におい
ては、図中の下ガラス基板５の上に各画素に対応して光
透過部を形成した光反射層（半透過膜）を設け、その上
に配向膜９を積層した構成であり、たとえば、この光反
射層として、ストライプ状に多数の金属反射膜12を配列
し、この金属反射膜12の内部において各画素に対応した
部位にＩＴＯ膜11を形成している。On the upper glass substrate 5 in the figure, a color filter 6, an overcoat 7, an ITO electrode 8, and an alignment film 9 are laminated to constitute one member, and the other member is A light reflecting layer (semi-transmissive film) having light transmitting portions formed corresponding to the respective pixels is provided on the lower glass substrate 5, and an alignment film 9 is laminated thereon. A large number of metal reflection films 12 are arranged in a stripe shape, and an ITO film 11 is formed inside the metal reflection film 12 at a portion corresponding to each pixel.
【００４４】さらに上ガラス基板5の外面には、前方散
乱フィルム4と第1位相差フィルム3と第2位相差フィルム
2と偏光板1とマイクロレンズ16が積層されている。な
お、マイクロレンズ16の配設部位は一方部材であれば、
その他の部位でもよい。Further, on the outer surface of the upper glass substrate 5, a forward scattering film 4, a first retardation film 3, and a second retardation film
2, a polarizing plate 1, and a micro lens 16 are laminated. In addition, if the arrangement part of the micro lens 16 is one member,
Other parts may be used.
【００４５】また、下ガラス基板5の外面には、下側位
相差フィルム14と偏光板1とが積層され、さらに、その
下側にバックライト15が配置される。A lower retardation film 14 and the polarizing plate 1 are laminated on the outer surface of the lower glass substrate 5, and a backlight 15 is disposed below the lower retardation film 14 and the polarizing plate 1.
【００４６】つぎに、上記構成の半透過型液晶表示装置
Ｄを実施する際の動作を説明する。Next, the operation when implementing the transflective liquid crystal display device D having the above configuration will be described.
【００４７】まず、反射モードにおいては、外部からの
入射光19は、マイクロレンズ16、偏光板1、第2位相差フ
ィルム2、第1位相差フィルム3、前方散乱フィルム4を通
過し、さらにカラーフィルター6、オーバーコート7、Ｉ
ＴＯ電極8、配向膜9、液晶層10などを通って、金属反射
膜12に到達すると、その金属反射膜12にて反射光20とし
て反射される。ここで、マイクロレンズ16は入射光19が
金属反射膜12に集光するように設計することで、入射光
19はすべて金属反射膜12に入射され、反射光20となる。First, in the reflection mode, the externally incident light 19 passes through the microlens 16, the polarizing plate 1, the second retardation film 2, the first retardation film 3, and the forward scattering film 4, and Filter 6, Overcoat 7, I
When the light reaches the metal reflection film 12 through the TO electrode 8, the alignment film 9, the liquid crystal layer 10, and the like, the light is reflected by the metal reflection film 12 as reflected light 20. Here, the micro lens 16 is designed so that the incident light 19 is condensed on the metal reflection film 12 so that the incident light 19 is
All 19 are incident on the metal reflection film 12 and become reflected light 20.
【００４８】他方、透過モードとして使用する場合に
は、バックライト15からの入射光21は偏光板1、下側位
相差フィルム14を通過し、さらに前記光反射層に到達す
るが、その一部がＩＴＯ膜11を透過する。On the other hand, when used in the transmission mode, the incident light 21 from the backlight 15 passes through the polarizing plate 1 and the lower retardation film 14 and further reaches the light reflection layer, but a part thereof. Transmits through the ITO film 11.
【００４９】そして、バックライト15からの入射光21
は、金属反射層12に到り、光透過率を低下させる要因に
なるが、バックライト15からの入射光21は相当に大きい
ことから、その低下分を十分に補完できる。Then, the incident light 21 from the backlight 15
Reaches the metal reflection layer 12 and causes a decrease in light transmittance. However, since the incident light 21 from the backlight 15 is considerably large, the decrease can be sufficiently complemented.
【００５０】かくして本発明の半透過型液晶表示装置Ｄ
によれば、反射モードとして使用する場合に、外部から
の入射光19は、マイクロレンズ16によって反射膜12に集
光され、これにより、反射率が顕著に向上する。したが
って、透過モードにおいて、高い透過率を維持しながら
も、さらに反射率を高めることができた。Thus, the transflective liquid crystal display device D of the present invention
According to the above, when used in the reflection mode, the incident light 19 from the outside is condensed on the reflection film 12 by the microlenses 16, whereby the reflectance is remarkably improved. Therefore, in the transmission mode, it was possible to further increase the reflectance while maintaining a high transmittance.
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上のとおり、本発明の半透過型液晶表
示装置によれば、光反射層に各画素に対応して光透過部
を形成してなる半透過膜を設けて、さらに半透過膜とバ
ックライトの間にホログラムやマイクロレンズを設置し
たことで、バックライトからの照射光を光透過部に集光
することができ、これにより、透過率が向上し、その結
果、反射率と透過率の合計値を100％もしくはそれ以上
に大きくすることができた高性能な半透過型液晶表示装
置が提供できた。As described above, according to the transflective liquid crystal display device of the present invention, the transflective film formed by forming the transmissive portion corresponding to each pixel is provided on the light reflecting layer, and the transflective film is further provided. By installing a hologram or microlens between the film and the backlight, the irradiation light from the backlight can be focused on the light transmitting part, thereby improving the transmittance and consequently the reflectance and A high-performance transflective liquid crystal display device in which the total transmittance was increased to 100% or more could be provided.
【００５２】また、本発明の他の半透過型液晶表示装置
においては、光反射層に各画素に対応して光透過部を形
成してなる半透過膜を設けて、さらに半透過膜とバック
ライトの間にホログラムやマイクロレンズを設置したこ
とで、周囲光を金属反射層に集光することができ、これ
により、反射率が向上し、その結果、反射率と透過率の
合計値を100％もしくはそれ以上に大きくすることがで
きた高性能な半透過型液晶表示装置が提供できた。Further, in another transflective liquid crystal display device of the present invention, a transflective film formed by forming a translucent portion corresponding to each pixel is provided on the light reflecting layer, and the transflective film and the backing film are further provided. By placing a hologram or microlens between the lights, the ambient light can be focused on the metal reflective layer, which improves the reflectivity, and as a result, the total value of the reflectivity and the transmittance is 100%. % Or more, and a high-performance transflective liquid crystal display device can be provided.
【図１】本発明の半透過型液晶表示装置の概略断面図で
ある。FIG. 1 is a schematic sectional view of a transflective liquid crystal display device of the present invention.
【図２】本発明の他の半透過型液晶表示装置の概略断面
図である。FIG. 2 is a schematic sectional view of another transflective liquid crystal display device of the present invention.
【図３】本発明のさらに他の半透過型液晶表示装置の概
略断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of still another transflective liquid crystal display device of the present invention.
【図４】本発明のさらに他の半透過型液晶表示装置の概
略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view of still another transflective liquid crystal display device of the present invention.
【図５】本発明に係るホログラムの作製方法の説明図で
ある。FIG. 5 is an explanatory diagram of a method for producing a hologram according to the present invention.
5・・・ガラス基板、9・・・配向膜、10・・・液晶層、
11・・・ＩＴＯ膜、12・・・金属反射膜、13・・・ホロ
グラム、15・・・バックライト、6・・・カラーフィル
ター、16・・・マイクロレンズ5: glass substrate, 9: alignment film, 10: liquid crystal layer,
11: ITO film, 12: metal reflection film, 13: hologram, 15: backlight, 6: color filter, 16: micro lens
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６Ｊ Ｆターム(参考） 2H049 CA01 CA05 CA17 CA22 CA28 2H090 JA04 JA05 JB02 JC00 JC03 JD01 LA01 LA06 LA09 LA10 LA12 LA15 LA16 LA20 2H091 FA02X FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA14Z FA19X FA19Z FA29Z FA32X FA42Z FC23 GA03 HA06 LA16 5G435 AA03 BB12 BB15 BB16 DD11 DD13 EE25 FF02 FF05 FF06 GG01 HH02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G09F 9/00 336 G09F 9/00 336J F term (Reference) 2H049 CA01 CA05 CA17 CA22 CA28 2H090 JA04 JA05 JB02 JC00 JC03 JD01 LA01 LA06 LA09 LA10 LA12 LA15 LA16 LA20 2H091 FA02X FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA14Z FA19X FA19Z FA29Z FA32X FA42Z FC23 GA03 HA06 LA16 5G435 AA03 BB12 BB15 BB16 DD11 DD13 EE25 FF02 FF05 FF06GG01
Claims (4)
方部材と、透明基板上に各画素に対応して光透過部を形
成した光反射層と、電極と配向膜とを形成した他方部材
とを液晶層を介して貼り合わせてなり、さらに他方部材
の外側にバックライトを配設してなる半透過型液晶表示
装置であって、前記光反射層とバックライトの間にホロ
グラムを配して、透過モードとして使用する際に、光透
過部にバックライトの照射光を集光せしめるように構成
したことを特徴とする半透過型液晶表示装置。An electrode and an orientation film are formed on a transparent substrate, a light reflection layer having a light transmitting portion corresponding to each pixel formed on the transparent substrate, and an electrode and an orientation film are formed. A transflective liquid crystal display device in which the other member is bonded via a liquid crystal layer and a backlight is further provided outside the other member, wherein a hologram is formed between the light reflection layer and the backlight. A transflective liquid crystal display device characterized in that, when used in a transmissive mode, light emitted from a backlight is focused on a light transmitting portion.
方部材と、透明基板上に各画素に対応して光透過部を形
成した光反射層と、電極と配向膜とを形成した他方部材
とを液晶層を介して貼り合わせてなり、さらに他方部材
の外側にバックライトを配設してなる半透過型液晶表示
装置であって、前記光反射層とバックライトの間にマイ
クロレンズを配して、透過モードとして使用する際に、
光透過部にバックライトの照射光を集光せしめるように
構成したことを特徴とする半透過型液晶表示装置。2. One member having an electrode and an alignment film formed on a transparent substrate, a light reflection layer having a light transmitting portion corresponding to each pixel formed on the transparent substrate, and an electrode and an alignment film are formed. A transflective liquid crystal display device comprising a second member bonded to the other member via a liquid crystal layer, and a backlight disposed outside the other member, wherein a micro lens is provided between the light reflection layer and the backlight. When using as transparent mode,
A transflective liquid crystal display device characterized in that light emitted from a backlight is focused on a light transmitting portion.
方部材と、透明基板上に各画素に対応して光透過部を形
成した光反射層と、電極と配向膜とを形成した他方部材
とを液晶層を介して貼り合わせてなる半透過型液晶表示
装置であって、前記一方部材にホログラムを配して、反
射モードとして使用する際に、光反射層に集光せしめる
ように構成したことを特徴とする半透過型液晶表示装
置。3. One member having an electrode and an alignment film formed on a transparent substrate, a light reflection layer having a light transmitting portion corresponding to each pixel formed on the transparent substrate, and an electrode and an alignment film are formed. A transflective liquid crystal display device in which the other member is bonded via a liquid crystal layer, and a hologram is arranged on the one member so that when used in a reflection mode, the light is focused on the light reflection layer. A transflective liquid crystal display device comprising:
方部材と、透明基板上に各画素に対応して光透過部を形
成した光反射層と、電極と配向膜とを形成した他方部材
とを液晶層を介して貼り合わせてなる半透過型液晶表示
装置であって、前記一方部材にマイクロレンズを配し
て、反射モードとして使用する際に、光反射層に集光せ
しめるように構成したことを特徴とする半透過型液晶表
示装置。4. One member having an electrode and an alignment film formed on a transparent substrate, a light reflection layer having a light transmitting portion corresponding to each pixel formed on the transparent substrate, and an electrode and an alignment film are formed. A transflective liquid crystal display device in which the other member is bonded via a liquid crystal layer, wherein a microlens is arranged on the one member so that when used in a reflection mode, the light is focused on the light reflection layer. A transflective liquid crystal display device characterized in that:
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