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JP2005107277A - Liquid crystal display element - Google Patents

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JP2005107277A
JP2005107277A JP2003341888A JP2003341888A JP2005107277A JP 2005107277 A JP2005107277 A JP 2005107277A JP 2003341888 A JP2003341888 A JP 2003341888A JP 2003341888 A JP2003341888 A JP 2003341888A JP 2005107277 A JP2005107277 A JP 2005107277A
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JP
Japan
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liquid crystal
pair
substrates
display portion
display
Prior art date
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Pending
Application number
JP2003341888A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunpei Kobayashi
君平 小林
Norihiro Arai
則博 荒井
Toshiharu Nishino
利晴 西野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
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Priority to KR1020040077114A priority patent/KR100610554B1/en
Priority to US10/950,771 priority patent/US20050068481A1/en
Priority to TW093129338A priority patent/TWI292848B/en
Priority to CNB200410085729XA priority patent/CN100432815C/en
Publication of JP2005107277A publication Critical patent/JP2005107277A/en
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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

【課題】視野角が広く、高コントラストの表示を得、しかも、外光を利用する反射表示によるカラー画像表示と、光源からの照明光を利用する透過表示によるカラー画像表示との両方の表示を行なうことができるとともに、その両方のカラー画像を、充分に明るく、ほとんど差の無い品質で表示する。
【解決手段】一対の基板2,3と、これらの基板の内面それぞれに設けられた画素形成電極4,5と、複数の画素Aにそれぞれ対応させて設けられたカラーフィルタ6R,6G,6Bと、反対側基板3に設けられ、複数の画素Aを反射表示部A1と透過表示部A2とに区分する反射手段8と、液晶分子12aを基板面に対して垂直に配向させて封入され、複数の画素Aの反射表示部A1の層厚d1が透過表示部A2の層厚d2よりも小さく形成された誘電異方性が負の液晶材料からなる液晶層12と、観察側及びその反対側の一対の偏光板14,15と、一対の基板2,3と偏光板14,15との間にそれぞれ配置された2枚のλ/4板16,17とを備えた。
【選択図】図1
[PROBLEMS] To obtain a high-contrast display with a wide viewing angle, and to display both a color image display by reflection display using external light and a color image display by transmission display using illumination light from a light source. It can be done and both color images are displayed in a sufficiently bright quality with little difference.
SOLUTION: A pair of substrates 2, 3, pixel forming electrodes 4, 5 provided on the inner surfaces of these substrates, and color filters 6R, 6G, 6B provided corresponding to a plurality of pixels A, respectively. Reflecting means 8 provided on the opposite substrate 3 for dividing the plurality of pixels A into a reflective display portion A1 and a transmissive display portion A2, and liquid crystal molecules 12a are vertically aligned with respect to the substrate surface and sealed. A liquid crystal layer 12 made of a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy, wherein the layer thickness d1 of the reflective display portion A1 of the pixel A is smaller than the layer thickness d2 of the transmissive display portion A2, and the observation side and the opposite side A pair of polarizing plates 14 and 15 and two λ / 4 plates 16 and 17 disposed between the pair of substrates 2 and 3 and the polarizing plates 14 and 15 were provided.
[Selection] Figure 1

Description

この発明は液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display element.

液晶表示素子としては、互いに対向する観察側及びその反対側の一対の基板の対向する内面にそれぞれ、互いに対向する領域により複数の画素を形成する電極が設けられ、前記一対の基板間に、液晶分子を前記基板面に対して実質的に水平に倒伏した状態でツイスト配向させた誘電異方性が正の液晶材料からなる液晶層が設けられ、前記一対の基板の外面にそれぞれ対向させて観察側及びその反対側の一対の偏光板が配置されたTN(ツイステッド・ネマティック)型のものが広く利用されている(特許文献1参照)。   As the liquid crystal display element, electrodes for forming a plurality of pixels are provided on the opposing inner surfaces of a pair of substrates on the observation side and the opposite side, which are opposite to each other, and a liquid crystal is provided between the pair of substrates. A liquid crystal layer made of a liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy in which molecules are twisted in a state of lying substantially horizontally with respect to the substrate surface is provided, and is observed facing each of the outer surfaces of the pair of substrates. A TN (twisted nematic) type in which a pair of polarizing plates on the side and the opposite side is disposed is widely used (see Patent Document 1).

このTN型液晶表示素子は、液晶層の複屈折作用により入射光の偏光状態を制御して表示するものであり、ノーマリーホワイトモードの液晶表示素子では、前記画素の電極間に液晶分子を初期のツイスト配向状態に配向させるOFF電圧を印加したときに、入射光が液晶層により旋光されて観察側偏光板を透過し、その画素の表示が明表示になり、前記画素の電極間に液晶分子を基板面に対して実質的に垂直に立ち上がり配向させるON電圧を印加したときに、液晶層を透過した光が前記観察側偏光板により吸収され、画素の表示が暗表示になる。
特開平11―007048号公報
This TN type liquid crystal display element displays an image by controlling the polarization state of incident light by the birefringence of the liquid crystal layer. In a normally white mode liquid crystal display element, liquid crystal molecules are initially placed between the electrodes of the pixel. When an OFF voltage for aligning in the twist alignment state is applied, incident light is rotated by the liquid crystal layer and transmitted through the observation side polarizing plate, and the display of the pixel becomes bright display, and the liquid crystal molecules are interposed between the electrodes of the pixel. When an ON voltage is applied to rise and align the substrate substantially perpendicularly to the substrate surface, the light transmitted through the liquid crystal layer is absorbed by the observation side polarizing plate, and the pixel display becomes a dark display.
JP 11-007048 A

しかし、TN型液晶表示素子は、液晶分子が基板面に対して実質的に水平に倒伏した状態でツイスト配向しているため、表示の視野角が狭い。   However, the TN liquid crystal display element has a narrow viewing angle because the liquid crystal molecules are twisted with the liquid crystal molecules lying down substantially horizontally with respect to the substrate surface.

また、前記TN型液晶表示素子は、基板近傍の液晶分子が水平配向膜による配向規制力を強く受け、ON電圧を印加しても水初期の水平配向状態からほとんど立ち上がらないため、ON電圧を印加したときも、液晶層が残留リタデーションをもっており、そのために、ノーマリーホワイトモードのTN型液晶表示素子は、暗表示の暗さが充分でなく、表示のコントラストが低い。   In the TN type liquid crystal display element, the liquid crystal molecules in the vicinity of the substrate are strongly subjected to the alignment regulating force by the horizontal alignment film, and even when the ON voltage is applied, the ON voltage is hardly applied. In this case, the liquid crystal layer has residual retardation. Therefore, the normally white mode TN liquid crystal display element has insufficient darkness for dark display and low display contrast.

この発明は、視野角が広く、高コントラストの表示を得ることができ、しかも、外部環境の光である外光を利用する反射表示によるカラー画像表示と、観察側とは反対側に配置される光源からの照明光を利用する透過表示によるカラー画像表示との両方の表示を行なうことができるとともに、その両方のカラー画像を、充分に明るく、且つほとんど差の無い品質で表示することができる液晶表示素子を提供することを目的としたものである。   The present invention has a wide viewing angle, can provide a high contrast display, and is disposed on the opposite side of the observation side from the color image display by the reflective display using the external light that is the light of the external environment. Liquid crystal capable of displaying both color images by transmissive display using illumination light from a light source, and displaying both color images with sufficiently bright quality with almost no difference. The object is to provide a display element.

この発明の液晶表示素子は、互いに対向する観察側及びその反対側の一対の基板と、前記一対の基板の対向する内面それぞれに設けられ、互いに対向する領域により複数の画素を形成する電極と、前記一対の基板の一方の内面に前記複数の画素にそれぞれ対応させて設けられた赤、緑、青の3色のカラーフィルタと、前記反対側の基板に設けられ、前記複数の画素をそれぞれ前記観察側から入射した光を前記観察側へ反射する反射表示部と前記反対側から入射した光を前記観察側へ透過させる透過表示部とに区分する反射手段と、前記一対の基板間に、液晶分子を前記基板面に対して実質的に垂直に配向させて封入され、前記複数の画素の前記反射表示部の層厚が前記透過表示部の層厚よりも小さく形成された誘電異方性が負の液晶材料からなる液晶層と、前記一対の基板の外面にそれぞれ対向させて配置された観察側及びその反対側の一対の偏光板と、前記一対の基板と前記一対の偏光板との間のうち、少なくとも観察側の基板と偏光板との間に配置された1枚のλ/4板とを備えることを特徴とする。   The liquid crystal display element of the present invention includes a pair of substrates facing each other on the observation side and the opposite sides thereof, electrodes provided on the opposing inner surfaces of the pair of substrates, and forming a plurality of pixels by regions facing each other A color filter of three colors of red, green, and blue provided corresponding to each of the plurality of pixels on one inner surface of the pair of substrates, and provided on the opposite substrate, and each of the plurality of pixels is Between the pair of substrates, a reflection means that divides the light incident from the observation side into a reflective display portion that reflects the light incident on the observation side and a transmissive display portion that transmits the light incident from the opposite side to the observation side, and a liquid crystal Dielectric anisotropy is formed in which molecules are encapsulated with the substrate oriented substantially perpendicular to the substrate surface, and the layer thickness of the reflective display portion of the plurality of pixels is smaller than the layer thickness of the transmissive display portion. From negative liquid crystal material A liquid crystal layer, an observation side disposed opposite to the outer surfaces of the pair of substrates, and a pair of polarizing plates on the opposite side, and between the pair of substrates and the pair of polarizing plates, at least for observation And a single λ / 4 plate disposed between the side substrate and the polarizing plate.

この発明の液晶表示素子においては、前記一対の基板の一方の内面に、前記複数の画素の反射表示部に対応させて、前記反射表示部の基板間隙を前記画素の透過表示部の基板間隙よりも小さくするための透明膜を設けるのが好ましい。   In the liquid crystal display element according to the present invention, the substrate gap of the reflective display unit is made larger than the substrate gap of the transmissive display unit of the pixel so as to correspond to the reflective display unit of the plurality of pixels on one inner surface of the pair of substrates. It is preferable to provide a transparent film for reducing the thickness.

また、この液晶表示素子においては、前記一対の基板の内面にそれぞれ垂直配向膜が形成され、且つそれぞれの内面は互いに平行な方向にラビング処理されているのが好ましい。   In this liquid crystal display element, it is preferable that a vertical alignment film is formed on the inner surfaces of the pair of substrates, and the inner surfaces are rubbed in directions parallel to each other.

さらに、この液晶表示素子において、前記複数の画素をそれぞれ反射表示部と透過表示部とに区分する反射手段は、前記複数の画素毎に前記反射表示部に対応させて設けられた複数の反射膜からなっており、これらの反射膜の反射面に凹凸が形成されているのが好ましい。   Further, in the liquid crystal display element, the reflecting means for dividing the plurality of pixels into a reflective display portion and a transmissive display portion, respectively, includes a plurality of reflective films provided corresponding to the reflective display portion for each of the plurality of pixels. It is preferable that irregularities are formed on the reflective surfaces of these reflective films.

この発明の液晶表示素子は、観察側及びその反対側の一対の基板間に設けられた液晶層の複屈折作用と、前記一対の基板と一対の偏光板との間のうち、少なくとも観察側の基板と偏光板との間に配置されたλ/4板の位相差とにより入射光の偏光状態を制御して表示するものであり、この液晶表示素子は、前記液晶層の液晶分子が基板面に対して実質的に垂直に配向しているため、視野角が広い。   The liquid crystal display element of the present invention includes at least an observation side birefringence effect of a liquid crystal layer provided between the observation side and a pair of substrates on the opposite side, and the pair of substrates and the pair of polarizing plates. The liquid crystal display element displays liquid crystal molecules on the substrate surface by controlling the polarization state of incident light by the phase difference of a λ / 4 plate disposed between the substrate and the polarizing plate. Wide viewing angle.

そして、この液晶表示素子は、前記液晶層が、液晶分子を基板面に対して実質的に垂直に配向させた誘電異方性が負の液晶材料からなっているため、前記画素の電極間にOFF電圧を印加したときに、液晶分子が初期の垂直配向状態に配向し、ON電圧を印加したときに、一対の基板間の全ての液晶分子が基板面に対して倒伏する方向に配向状態を変える。   In this liquid crystal display element, the liquid crystal layer is made of a liquid crystal material having negative dielectric anisotropy in which liquid crystal molecules are aligned substantially perpendicular to the substrate surface. When the OFF voltage is applied, the liquid crystal molecules are aligned in the initial vertical alignment state, and when the ON voltage is applied, the alignment state is such that all the liquid crystal molecules between the pair of substrates are inclined with respect to the substrate surface. Change.

そのため、この液晶表示素子によれば、前記画素の電極間に液晶分子を初期の垂直配向状態に配向させるOFF電圧を印加したときに、入射光を、前記液晶層を複屈折作用をほとんど受けずに透過させ、前記λ/4板の位相差により偏光状態を制御して観察側の偏光板に入射させ、また、前記画素の電極間に液晶分子を基板面に対して倒伏配向させるON電圧を印加したときに、入射光を、前記液晶層の複屈折作用と前記λ/4板の位相差とにより偏光状態を制御して前記観察側の偏光板に入射させることができ、したがって、高コントラストの表示を得ることができる。   Therefore, according to this liquid crystal display element, when an OFF voltage for aligning liquid crystal molecules in the initial vertical alignment state is applied between the electrodes of the pixel, incident light is hardly subjected to birefringence on the liquid crystal layer. The ON state voltage is controlled so that the polarization state is controlled by the phase difference of the λ / 4 plate to be incident on the polarizing plate on the observation side, and the liquid crystal molecules are tilted between the electrodes of the pixel with respect to the substrate surface. When applied, incident light can be incident on the polarizing plate on the observation side by controlling the polarization state by the birefringence action of the liquid crystal layer and the phase difference of the λ / 4 plate, and thus has high contrast. Can be obtained.

しかも、この液晶表示素子は、前記一対の基板の一方の内面に前記複数の画素にそれぞれ対応させて赤、緑、青の3色のカラーフィルタを設けるとともに、観察側とは反対側の基板に、前記複数の画素をそれぞれ前記観察側から入射した光を前記観察側へ反射する反射表示部と前記反対側から入射した光を前記観察側へ透過させる透過表示部とに区分する反射手段を設けているため、外部環境の光である外光を利用する反射表示によるカラー画像表示と、観察側とは反対側に配置される光源からの照明光を利用する透過表示によるカラー画像表示との両方の表示を行なうことができる。   In addition, the liquid crystal display element is provided with three color filters of red, green, and blue corresponding to the plurality of pixels on one inner surface of the pair of substrates, and on the substrate opposite to the observation side. And a reflecting means for dividing the plurality of pixels into a reflective display portion that reflects light incident from the observation side to the observation side and a transmissive display portion that transmits light incident from the opposite side to the observation side. Therefore, both color image display by reflection display using external light, which is light from the external environment, and color image display by transmission display using illumination light from the light source arranged on the side opposite to the observation side Can be displayed.

そして、この液晶表示素子では、複数の画素をそれぞれ反射表示部と透過表示部とに区分する前記反射手段を観察側とは反対側の基板に設けているため、前記外光を利用する反射表示のときの偏光板による光吸収は観察側の偏光板による吸収だけであり、したがって、前記反射表示によるカラー画像を充分に明るくすることができる。   In this liquid crystal display element, since the reflecting means for dividing the plurality of pixels into the reflective display portion and the transmissive display portion is provided on the substrate on the side opposite to the observation side, the reflective display using the external light is provided. In this case, light absorption by the polarizing plate is only absorption by the polarizing plate on the observation side, and therefore the color image by the reflection display can be sufficiently brightened.

さらに、この液晶表示素子は、前記複数の画素の前記反射表示部の液晶層厚を、前記透過表示部の液晶層厚よりも小さくしているため、前記反射表示部の液晶層を往復して透過する光に対する前記液晶層の複屈折作用と、前記透過表示部の液晶層を一度だけ透過する光に対する前記液晶層の複屈折作用との差を小さくし、前記反射表示によるカラー画像と前記透過表示によるカラー画像との両方を、ほとんど差の無い品質で表示することができる。   Further, since the liquid crystal layer thickness of the reflective display unit of the plurality of pixels is smaller than the liquid crystal layer thickness of the transmissive display unit, the liquid crystal display element reciprocates the liquid crystal layer of the reflective display unit. The difference between the birefringence effect of the liquid crystal layer with respect to the transmitted light and the birefringence effect of the liquid crystal layer with respect to the light transmitted only once through the liquid crystal layer of the transmissive display unit is reduced, and the color image and the transmission by the reflective display Both the displayed color image and the quality can be displayed with almost no difference.

この発明の液晶表示素子においては、前記一対の基板の一方の内面に、前記複数の画素の反射表示部に対応させて、前記反射表示部の基板間隙を前記画素の透過表示部の基板間隙よりも小さくするための透明膜を設けるのが好ましく、このようにすることにより、簡単な構造で、前記複数の画素の前記反射表示部の液晶層厚を前記透過表示部の液晶層厚よりも小さくすることができる。   In the liquid crystal display element according to the present invention, the substrate gap of the reflective display unit is made larger than the substrate gap of the transmissive display unit of the pixel so as to correspond to the reflective display unit of the plurality of pixels on one inner surface of the pair of substrates. It is preferable to provide a transparent film for reducing the thickness of the liquid crystal layer. In this way, the liquid crystal layer thickness of the reflective display portion of the plurality of pixels is smaller than the liquid crystal layer thickness of the transmissive display portion with a simple structure. can do.

また、この液晶表示素子は、前記一対の基板の内面にそれぞれ垂直配向膜が形成され、且つそれぞれの内面は互いに平行な方向にラビング処理されているのが好ましく、このようにすることにより、ON電圧を印加したときの液晶分子の倒伏方向を前記ラビング方向に沿った方向に規定し、より高いコントラストを得ることができる。   Further, in this liquid crystal display element, it is preferable that a vertical alignment film is formed on the inner surfaces of the pair of substrates, and the inner surfaces are rubbed in directions parallel to each other. By defining the collapse direction of the liquid crystal molecules when a voltage is applied to the direction along the rubbing direction, higher contrast can be obtained.

さらに、この液晶表示素子において、前記複数の画素をそれぞれ反射表示部と透過表示部とに区分する反射手段は、前記複数の画素毎に前記反射表示部に対応させて設けられた複数の反射膜からなっており、これらの反射膜の反射面に凹凸が形成されているのが好ましく、このようにすることにより、前記反射表示をより明るくするとともに、その視野角を広くすることができる。   Further, in the liquid crystal display element, the reflecting means for dividing the plurality of pixels into a reflective display portion and a transmissive display portion, respectively, includes a plurality of reflective films provided corresponding to the reflective display portion for each of the plurality of pixels. It is preferable that the reflective surfaces of these reflective films have irregularities. By doing so, the reflective display can be brightened and the viewing angle can be widened.

図1〜図5はこの発明の第1の実施例を示しており、図1は液晶表示素子の一部分の断面図である。   1 to 5 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a sectional view of a part of a liquid crystal display element.

この実施例の液晶表示素子は、図1に示したように、液晶素子1と、前記液晶素子1を挟んで配置された観察側及びその反対側の一対の偏光板14,15と、前記液晶素子1の一対の基板2,3と前記一対の偏光板14,15との間にそれぞれ配置された2枚のλ/4板16,17と、前記液晶素子1の観察側基板2と観察側のλ/4板16との間に設けられた拡散層18とを備えている。   As shown in FIG. 1, the liquid crystal display element of this embodiment includes a liquid crystal element 1, a pair of polarizing plates 14 and 15 on the observation side and the opposite side disposed with the liquid crystal element 1 interposed therebetween, and the liquid crystal Two λ / 4 plates 16 and 17 disposed between the pair of substrates 2 and 3 of the element 1 and the pair of polarizing plates 14 and 15, respectively, and the observation side substrate 2 and the observation side of the liquid crystal element 1 And a diffusion layer 18 provided between the λ / 4 plate 16.

前記液晶素子1は、互いに対向する観察側(図1において上側)及びその反対側(図1において下側)の一対の透明基板2,3と、前記一対の基板2,3の対向する内面それぞれに設けられ、互いに対向する領域により複数の画素Aを形成する透明電極4,5と、前記一対の基板2,3の一方、例えば観察側の基板2の内面に前記複数の画素Aにそれぞれ対応させて設けられた赤、緑、青の3色のカラーフィルタ6R,6G,6Bと、前記反対側の基板3の内面に設けられ、前記複数の画素Aをそれぞれ前記観察側から入射した光を前記観察側へ反射する反射表示部A1と前記反対側から入射した光を前記観察側へ透過させる透過表示部A2とに区分する反射手段8と、前記一対の基板2,3間に、液晶分子12aを前記基板2,3面に対して実質的に垂直に配向させて封入され、前記複数の画素Aの前記反射表示部A1の層厚d1が前記透過表示部A2の層厚d2よりも小さく形成された誘電異方性が負の液晶材料からなる液晶層12とにより構成されている。   The liquid crystal element 1 includes a pair of transparent substrates 2 and 3 on the observation side (upper side in FIG. 1) facing each other and the opposite side (lower side in FIG. 1), and inner surfaces facing the pair of substrates 2 and 3, respectively. Transparent electrodes 4 and 5 that form a plurality of pixels A by regions facing each other, and correspond to the plurality of pixels A on one of the pair of substrates 2 and 3, for example, the inner surface of the observation-side substrate 2 The red, green, and blue color filters 6R, 6G, and 6B provided on the inner surface of the substrate 3 on the opposite side, and light incident on the plurality of pixels A from the observation side, respectively. Between the pair of substrates 2 and 3, liquid crystal molecules are divided between the reflection means 8 that divides the reflection display portion A 1 that reflects to the observation side and the transmissive display portion A 2 that transmits light incident from the opposite side to the observation side. 12a with respect to the substrate 2 and 3 surfaces A liquid crystal having a negative dielectric anisotropy, which is sealed in a substantially vertical orientation and is formed such that the layer thickness d1 of the reflective display portion A1 of the plurality of pixels A is smaller than the layer thickness d2 of the transmissive display portion A2. The liquid crystal layer 12 is made of a material.

この液晶素子1は、観察側基板2の内面に一枚膜状の対向電極4を設け、反対側基板3の内面に複数の画素電極5を行方向及び列方向にマトリックス状に配列させて設けたアクティブマトリックス液晶素子であり、前記複数の画素電極5は、前記反対側基板3の内面に設けられた複数のTFT7にそれぞれ接続されている。   This liquid crystal element 1 is provided with a single film-like counter electrode 4 on the inner surface of the observation side substrate 2 and a plurality of pixel electrodes 5 arranged in a matrix in the row and column directions on the inner surface of the opposite substrate 3. The plurality of pixel electrodes 5 are respectively connected to a plurality of TFTs 7 provided on the inner surface of the opposite substrate 3.

なお、図1では前記TFT7を簡略化して示しているが、このTFT7は反対側基板3の基板面に形成されたゲート電極と、このゲート電極を覆って前記基板3の略全体に形成された透明なゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜の上に前記ゲート電極と対向させて形成されたi型半導体膜と、前記i型半導体膜の両側部の上にn型半導体膜を介して形成されたソース電極及びドレイン電極とからなっている。   Although the TFT 7 is shown in a simplified manner in FIG. 1, the TFT 7 is formed on a substantially entire surface of the substrate 3 so as to cover the gate electrode formed on the opposite substrate 3 and the gate electrode. A transparent gate insulating film; an i-type semiconductor film formed on the gate insulating film so as to face the gate electrode; and an n-type semiconductor film on both sides of the i-type semiconductor film. Source electrode and drain electrode.

また、図1では省略しているが、前記反対側基板3の内面には、各行のTFT7にゲート信号を供給する複数のゲート配線と、各列のTFT7にデータ信号を供給する複数のデータ配線が設けられており、前記ゲート配線は、反対側基板3の基板面に前記TFT7のゲート電極と一体に形成されて前記ゲート絶縁膜により覆われ、前記データ配線は、前記ゲート絶縁膜の上に形成され、前記TFT7のドレイン電極につながっている。   Although omitted in FIG. 1, a plurality of gate wirings for supplying gate signals to the TFTs 7 in each row and a plurality of data wirings for supplying data signals to the TFTs 7 in each column are provided on the inner surface of the opposite substrate 3. The gate wiring is formed integrally with the gate electrode of the TFT 7 on the substrate surface of the opposite substrate 3 and covered with the gate insulating film, and the data wiring is formed on the gate insulating film. Formed and connected to the drain electrode of the TFT 7.

そして、前記複数の画素Aをそれぞれ反射表示部A1と透過表示部A2とに区分する反射手段8は、前記ゲート絶縁膜の上に前記複数の画素A毎に前記反射表示部A1に対応させて設けられた複数の鏡面反射膜8aからなっており、前記複数の画素電極5は、その一部分を前記反射膜8a上に重ねて前記ゲート絶縁膜の上に形成され、前記TFT7のソース電極に接続されている。   Reflecting means 8 for dividing the plurality of pixels A into a reflective display portion A1 and a transmissive display portion A2 respectively corresponds to the reflective display portion A1 for each of the plurality of pixels A on the gate insulating film. A plurality of specular reflection films 8 a are provided, and the plurality of pixel electrodes 5 are formed on the gate insulating film with a part of the plurality of pixel electrodes 5 superimposed on the reflection film 8 a and connected to the source electrode of the TFT 7. Has been.

なお、この実施例では、前記反射膜8aを前記画素Aの略半分の領域に対応させて設け、前記複数の画素Aの略半分の領域を反射表示部A1とし、他の略半分の領域を透過表示部A2としている。   In this embodiment, the reflective film 8a is provided so as to correspond to a substantially half area of the pixel A, the substantially half area of the plurality of pixels A is used as the reflective display portion A1, and the other substantially half area is formed. The transmissive display portion A2 is used.

一方、観察側基板2の内面に設けられた赤、緑、青の3色のカラーフィルタ6R,6G,6Bは、前記観察側基板2の基板面に形成されており、これらのカラーフィルタ6R,6G,6Bの上に、前記複数の画素Aの反射表示部A1にそれぞれ対応させて、前記反射表示部A1の基板間隙を前記画素Aの透過表示部A2の基板間隙よりも小さくするための基板間隙調整用透明膜9が設けられている。   On the other hand, the three color filters 6R, 6G, 6B of red, green, and blue provided on the inner surface of the observation side substrate 2 are formed on the substrate surface of the observation side substrate 2, and these color filters 6R, Substrates for making the substrate gap of the reflective display portion A1 smaller than the substrate gap of the transmissive display portion A2 of the pixel A in correspondence with the reflective display portions A1 of the plurality of pixels A on 6G and 6B. A gap adjusting transparent film 9 is provided.

また、前記カラーフィルタ6R,6G,6Bにはそれぞれ、前記画素Aの反射表示部A1に部分的に対応する開口が設けられており、前記基板間隙調整用透明膜9は、前記カラーフィルタ6R,6G,6Bの開口内に充填して設けられている。なお、この実施例では、前記カラーフィルタ6R,6G,6Bの開口を前記反射表示部A1の略半分の領域に対応させて形成している。   Each of the color filters 6R, 6G, and 6B is provided with an opening that partially corresponds to the reflective display portion A1 of the pixel A. The substrate gap adjusting transparent film 9 includes the color filters 6R, 6R, and 6B. 6G and 6B are filled in the openings. In this embodiment, the openings of the color filters 6R, 6G, 6B are formed so as to correspond to substantially half of the area of the reflective display portion A1.

そして、前記対向電極4は、前記カラーフィルタ6R,6G,6B及び基板間隙調整用透明膜9の上に形成されている。   The counter electrode 4 is formed on the color filters 6R, 6G, 6B and the substrate gap adjusting transparent film 9.

さらに、前記観察側基板2と反対側基板3の内面にはそれぞれ、前記電極4,5を覆って垂直配向膜10,11が形成されており、これらの基板2,3の内面、つまり前記垂直配向膜10,11の膜面は、互いに平行な方向にラビング処理されている。   Further, vertical alignment films 10 and 11 are formed on the inner surfaces of the observation-side substrate 2 and the opposite-side substrate 3 so as to cover the electrodes 4 and 5, respectively. The film surfaces of the alignment films 10 and 11 are rubbed in directions parallel to each other.

前記観察側基板2と反対側基板3は、前記複数の画素Aがマトリックス状に配列する表示エリアを囲む枠状のシール材(図示せず)を介して接合されており、これらの基板2,3間の前記シール材により囲まれた領域に、誘電異方性が負の液晶材料、例えば誘電異方性が負のネマティック液晶が充填されて液晶層12が形成されている。   The observation side substrate 2 and the opposite side substrate 3 are joined via a frame-shaped sealing material (not shown) surrounding a display area in which the plurality of pixels A are arranged in a matrix. A liquid crystal layer 12 is formed by filling a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy, for example, a nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy, in a region surrounded by the sealing material between the three.

この液晶層12の液晶分子12aは、一対の基板2,3面に対して実質的に垂直に配向しており、前記複数の画素Aの電極4,5間にON電圧を印加したときに、前記基板2,3面に対し、前記ラビング方向に沿った方向に分子長軸を揃えて倒伏配向する。   The liquid crystal molecules 12a of the liquid crystal layer 12 are aligned substantially perpendicular to the pair of substrates 2 and 3, and when an ON voltage is applied between the electrodes 4 and 5 of the plurality of pixels A, With respect to the surfaces of the substrates 2 and 3, the molecules are aligned in a tilted manner with the molecular long axes aligned in the direction along the rubbing direction.

そして、この実施例では、前記基板間隙調整用透明膜9を、前記反射表示部A1の基板間隙が透過表示部A2の基板間隙の略1/2になる厚さに形成することにより、前記反射表示部A1の液晶層厚d1を前記透過表示部A2の液晶層厚d2の略1/2にするとともに、これらの液晶層厚d1,d2の値と液晶材料の屈折率異方性Δnとを選択することにより、ON電圧印加時、つまり液晶分子12aが前記ラビング方向に分子長軸を揃えて倒伏配向したときの前記反射表示部A1のΔnd1と前記透過表示部A2のΔnd2とをそれぞれ、Δnd1=140±40nm、Δnd2=270±40nmに設定している。   In this embodiment, the reflective film 9 for adjusting the substrate gap is formed so that the substrate gap of the reflective display portion A1 is approximately half the substrate gap of the transmissive display portion A2. The liquid crystal layer thickness d1 of the display portion A1 is made approximately ½ of the liquid crystal layer thickness d2 of the transmissive display portion A2, and the values of the liquid crystal layer thicknesses d1 and d2 and the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material are set. By selecting, Δnd1 of the reflective display portion A1 and Δnd2 of the transmissive display portion A2 when the ON voltage is applied, that is, when the liquid crystal molecules 12a are aligned with the molecular long axis aligned in the rubbing direction are Δnd1 = 140 ± 40 nm and Δnd2 = 270 ± 40 nm.

また、前記観察側及び反対側の一対の偏光板14,15はそれぞれ、互いに直交する方向に透過軸と吸収軸を有する吸収偏光板であり、観察側偏光板14は、前記液晶素子1の観察側基板2の外面に対向させて配置され、反対側偏光板15は、前記液晶素子1の反対側基板3の外面に対向させて配置されている。   The pair of polarizing plates 14 and 15 on the observation side and the opposite side are absorption polarizing plates each having a transmission axis and an absorption axis in directions orthogonal to each other, and the observation-side polarizing plate 14 is used for observing the liquid crystal element 1. The opposite side polarizing plate 15 is disposed opposite to the outer surface of the opposite substrate 3 of the liquid crystal element 1.

また、前記2枚のλ/4板16,17はそれぞれ、透過光の常光と異常光との間に1/4波長(140±40nm)の位相差を与える位相差板であり、その一方のλ/4板(以下、観察側λ/4板と言う)16は、前記液晶素子1の観察側基板2と前記観察側偏光板14との間に配置され、他方のλ/4板(以下、反対側λ/4板と言う)17は、前記液晶素子1の反対側基板3と前記反対側偏光板15との間に配置されている。   Each of the two λ / 4 plates 16 and 17 is a phase difference plate that gives a phase difference of ¼ wavelength (140 ± 40 nm) between the ordinary light and the extraordinary light of the transmitted light. A λ / 4 plate (hereinafter referred to as an observation side λ / 4 plate) 16 is disposed between the observation side substrate 2 of the liquid crystal element 1 and the observation side polarizing plate 14, and the other λ / 4 plate (hereinafter referred to as an λ / 4 plate). The opposite side λ / 4 plate) 17 is disposed between the opposite side substrate 3 of the liquid crystal element 1 and the opposite side polarizing plate 15.

図2は前記液晶素子1の一対の基板2,3の内面(垂直配向膜10,11の膜面)のラビング方向2a,3aと、観察側及び反対側の偏光板14,15の透過軸14a,15aの向きと、観察側及び反対側のλ/4板16,17の遅相軸16a,17aの向きを示している。   2 shows the rubbing directions 2a and 3a of the inner surfaces of the pair of substrates 2 and 3 of the liquid crystal element 1 (the film surfaces of the vertical alignment films 10 and 11) and the transmission axes 14a of the polarizing plates 14 and 15 on the observation side and the opposite side. , 15a and the directions of the slow axes 16a, 17a of the λ / 4 plates 16, 17 on the observation side and the opposite side.

図2のように、前記液晶素子1の一対の基板2,3の内面は、互いに平行で且つ逆向き方向にラビング処理されており、観察側偏光板14は、その透過軸14aを前記一対の基板2,3の内面のラビング方向2a,3aに対して実質的に45°の角度で斜めに交差させて配置され、反対側偏光板15は、その透過軸15aを前記観察側偏光板14の透過軸14aと実質的に直交させて配置されている。   As shown in FIG. 2, the inner surfaces of the pair of substrates 2 and 3 of the liquid crystal element 1 are rubbed in parallel and in opposite directions, and the observation-side polarizing plate 14 has its transmission axis 14a aligned with the pair of substrates. The substrates 2 and 3 are arranged so as to obliquely intersect with the rubbing directions 2a and 3a of the inner surfaces of the substrates 2 and 3 at an angle of substantially 45 °, and the opposite side polarizing plate 15 has its transmission axis 15a aligned with the observation side polarizing plate 14. It is arranged so as to be substantially orthogonal to the transmission axis 14a.

また、観察側λ/4板16は、その遅相軸16aを前記一対の基板2,3の内面のラビング方向2a,3aと実質的に直交させるか、あるいは実質的に平行にし、前記観察側偏光板14の透過軸14aに対して実質的に45°の角度で斜めに交差させて配置されており、反対側λ/4板17は、その遅相軸17aを前記観察側λ/4板16の遅相軸16a実質的に直交(一対の基板2,3の内面のラビング方向2a,3aと実施的に平行、あるいは実質的に直交)させ、前記反対側偏光板15の透過軸15aに対して実質的に45°の角度で斜めに交差させて配置されている。   The observation side λ / 4 plate 16 has its slow axis 16a substantially orthogonal to or substantially parallel to the rubbing directions 2a and 3a of the inner surfaces of the pair of substrates 2 and 3, so that the observation side The opposite side λ / 4 plate 17 is arranged obliquely intersecting the transmission axis 14a of the polarizing plate 14 at an angle of substantially 45 °, and the opposite side λ / 4 plate 17 has its slow axis 17a as the observation side λ / 4 plate. 16 slow axes 16a are substantially orthogonal (practically parallel to or substantially orthogonal to the rubbing directions 2a and 3a of the inner surfaces of the pair of substrates 2 and 3), and are aligned with the transmission axis 15a of the opposite polarizing plate 15. On the other hand, they are arranged so as to cross obliquely at an angle of substantially 45 °.

また、前記液晶素子1と観察側λ/4板16との間に設けられた拡散層18は、一方の面から入射した光を拡散させて他方の面から出射する前方拡散層であり、この拡散層18は、光拡散粒子が混入された粘着剤または樹脂フィルムからなっている。   The diffusion layer 18 provided between the liquid crystal element 1 and the observation side λ / 4 plate 16 is a front diffusion layer that diffuses light incident from one surface and emits it from the other surface. The diffusion layer 18 is made of an adhesive or a resin film in which light diffusion particles are mixed.

この液晶表示素子は、前記液晶素子1の観察側及びその反対側の一対の基板2,3間に設けられた液晶層12の複屈折作用と、前記一対の基板2,3と観察側及びその反対側の偏光板14,15との間にそれぞれ配置された2枚のλ/4板16,17の位相差とにより入射光の偏光状態を制御して表示するものであり、この液晶表示素子は、前記液晶層12の液晶分子12aが基板2,3面に対して実質的に垂直に配向しているため、視野角が広い。   The liquid crystal display element includes a birefringence action of the liquid crystal layer 12 provided between the pair of substrates 2 and 3 on the observation side of the liquid crystal element 1 and the opposite side, the pair of substrates 2 and 3 and the observation side, and The liquid crystal display element is for controlling the polarization state of incident light based on the phase difference between the two λ / 4 plates 16 and 17 disposed between the polarizing plates 14 and 15 on the opposite side. Has a wide viewing angle because the liquid crystal molecules 12a of the liquid crystal layer 12 are aligned substantially perpendicular to the surfaces of the substrates 2 and 3.

そして、この液晶表示素子は、前記液晶層12が、液晶分子12aを基板2,3面に対して実質的に垂直に配向させた誘電異方性が負の液晶材料からなっており、また前記基板2,3の内面に形成された垂直配向膜10,11は水平配向膜に比べて配向規制力が小さいため、前記画素Aの電極4,5間にOFF電圧を印加したときに、液晶分子12aが初期の垂直配向状態に配向し、ON電圧を印加したときに、一対の基板2,3間の全ての液晶分子12aが基板面に対して倒伏する方向に配向状態を変える。   In the liquid crystal display element, the liquid crystal layer 12 is made of a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy in which the liquid crystal molecules 12a are aligned substantially perpendicular to the surfaces of the substrates 2 and 3, and Since the vertical alignment films 10 and 11 formed on the inner surfaces of the substrates 2 and 3 have a smaller alignment regulating force than the horizontal alignment film, when an OFF voltage is applied between the electrodes 4 and 5 of the pixel A, the liquid crystal molecules When 12a is aligned in the initial vertical alignment state and an ON voltage is applied, the alignment state is changed in a direction in which all liquid crystal molecules 12a between the pair of substrates 2 and 3 fall on the substrate surface.

図3は前記液晶分子12aのOFF電圧印加時とON電圧印加時の配向状態を示す模式図であり、この実施例では前記液晶素子1の一対の基板2,3の内面を互いに平行で且つ逆向き方向にラビング処理しているため、前記液晶分子12aは、図3(a)に示したOFF電圧印加時の垂直配向状態から、ON電圧の印加により、図3(b)に示したように、前記基板2,3面に対し、前記ラビング方向2a,3aに沿った方向に分子長軸を揃えて倒伏した、非ツイストのホモジニアス配向状態に配向する。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the alignment state of the liquid crystal molecules 12a when the OFF voltage is applied and when the ON voltage is applied. In this embodiment, the inner surfaces of the pair of substrates 2 and 3 of the liquid crystal element 1 are parallel to each other and reversed. Since the liquid crystal molecules 12a are rubbed in the direction, the liquid crystal molecules 12a are applied with the ON voltage from the vertical alignment state when the OFF voltage is applied as shown in FIG. 3A, as shown in FIG. The substrate 2 and the surface 3 are aligned in a non-twisted homogeneous alignment state in which the molecular major axes are aligned in a direction along the rubbing directions 2a and 3a.

そのため、この液晶表示素子によれば、前記画素Aの電極4,5間に液晶分子12aを初期の垂直配向状態に配向させるOFF電圧を印加したときに、入射光を、前記液晶層12を複屈折作用をほとんど受けずに透過させ、前記λ/4板16,17の一方または両方の位相差により偏光状態を制御して観察側偏光板14に入射させ、また、前記画素Aの電極4,5間に液晶分子12aを基板2,3面に対して倒伏配向させるON電圧を印加したときに、入射光を、前記液晶層12の複屈折作用と前記λ/4板16,17の一方または両方の位相差とにより偏光状態を制御して前記観察側偏光板14に入射させることができ、したがって、高コントラストの表示を得ることができる。   Therefore, according to this liquid crystal display element, when an OFF voltage for aligning the liquid crystal molecules 12a in the initial vertical alignment state is applied between the electrodes 4 and 5 of the pixel A, the incident light is reflected in the liquid crystal layer 12. The light is transmitted almost without being refracted, and the state of polarization is controlled by the phase difference of one or both of the λ / 4 plates 16 and 17 so as to be incident on the observation side polarizing plate 14. 5, when an ON voltage is applied to cause the liquid crystal molecules 12 a to be in a tilted orientation with respect to the substrates 2 and 3, incident light is converted into birefringence of the liquid crystal layer 12 and one of the λ / 4 plates 16 and 17, or The polarization state is controlled by both phase differences and can be made incident on the observation-side polarizing plate 14, so that a high-contrast display can be obtained.

しかも、この液晶表示素子は、前記液晶素子1の一対の基板2,3の一方、例えば観察側基板2の内面に前記複数の画素Aにそれぞれ対応させて赤、緑、青の3色のカラーフィルタ6R,6G,6Bを設けるとともに、観察側とは反対側の基板3の内面に、前記複数の画素Aをそれぞれ前記観察側から入射した光を前記観察側へ反射する反射表示部A1と前記反対側から入射した光を前記観察側へ透過させる透過表示部A2とに区分する反射手段8を設けているため、外部環境の光である外光を利用する反射表示によるカラー画像表示と、観察側とは反対側に配置される面光源19からの照明光を利用する透過表示によるカラー画像表示との両方の表示を行なうことができる。   In addition, this liquid crystal display element has three colors of red, green, and blue corresponding to the plurality of pixels A on one of the pair of substrates 2 and 3 of the liquid crystal element 1, for example, the inner surface of the observation side substrate 2. The reflective display unit A1 that provides the filters 6R, 6G, and 6B and reflects the light incident on the plurality of pixels A from the observation side to the observation side on the inner surface of the substrate 3 opposite to the observation side, and the Since the reflecting means 8 for dividing the light incident from the opposite side into the transmissive display portion A2 that transmits the light to the observation side is provided, color image display by reflection display using external light that is light of the external environment, and observation Both color image display and transmissive display using illumination light from the surface light source 19 arranged on the opposite side can be performed.

前記液晶表示素子の外光を利用する反射表示について説明すると、図4は前記液晶表示素子の反射表示の模式図であり、前記液晶素子1の1つの画素Aの反射表示部A1の表示を示している。   The reflective display using the external light of the liquid crystal display element will be described. FIG. 4 is a schematic diagram of the reflective display of the liquid crystal display element, and shows the display of the reflective display portion A1 of one pixel A of the liquid crystal element 1. ing.

図4において、(a)は前記画素Aの電極4,5間に液晶分子12aを初期の垂直配向状態に配向させるOFF電圧を印加したときの表示を示し、(b)は前記画素Aの電極4,5間に液晶分子12aを倒伏配向させるON電圧を印加したときの表示を示している。   4A shows a display when an OFF voltage for aligning the liquid crystal molecules 12a in the initial vertical alignment state is applied between the electrodes 4 and 5 of the pixel A, and FIG. 4B shows an electrode of the pixel A. 4 shows a display when an ON voltage is applied between 4 and 5 to cause the liquid crystal molecules 12a to be in a tilted orientation.

この液晶表示素子は、外光を利用する反射表示のときは、前記液晶素子1の観察側に配置された観察側偏光板14に偏光子と検光子とを兼ねさせる1枚偏光板型の表示を行なうものであり、この反射表示のときは、図4(a),(b)に矢線で示したように、観察側から入射した外光aが、観察側偏光板14によりその透過軸14aに平行な直線偏光aとされ、さらに観察側λ/4板16により、その光の進行方向から見て左右いずれか一方回りの円偏光aとされて液晶素子1の液晶層12に入射する。 In the case of reflective display using external light, this liquid crystal display element is a single polarizer type display in which the observation side polarizing plate 14 disposed on the observation side of the liquid crystal element 1 serves as both a polarizer and an analyzer. In this reflective display, the external light a 0 incident from the observation side is transmitted by the observation side polarizing plate 14 as indicated by the arrow in FIGS. 4 (a) and 4 (b). The liquid crystal layer 12 of the liquid crystal element 1 is linearly polarized light a 1 parallel to the axis 14 a and further circularly polarized light a 2 around the left or right when viewed from the traveling direction of the light by the observation side λ / 4 plate 16. Is incident on.

そして、OFF電圧印加時は、前記液晶層12の液晶分子12aが実質的に垂直に配向しているため、前記観察側λ/4板16により円偏光aとされて液晶層12に入射した光は、前記液晶層12を複屈折作用をほとんど受けずに前記円偏光aのまま透過し、その光のうち、複数の画素Aの反射表示部A1に入射して前記液晶層12を透過した光が反射膜8aにより反射され、前記液晶層12を前記円偏光aのまま再び透過して図4(a)のように前記液晶素子1の観察側に出射する。 Then, when OFF voltage is applied, liquid crystal molecules 12a of the liquid crystal layer 12 is because it is substantially vertically oriented, has been circularly polarized light a 2 by the observation side lambda / 4 plate 16 enters the liquid crystal layer 12 The light is transmitted through the liquid crystal layer 12 with almost no birefringence as it is with the circularly polarized light a 2 , and the light is incident on the reflective display portion A 1 of the plurality of pixels A and is transmitted through the liquid crystal layer 12. light is reflected by the reflective film 8a, for emitting the liquid crystal layer 12 on the observation side of the liquid crystal element 1 as the circle and leave again transmitted polarized light a 2 FIG 4 (a).

前記液晶素子1の観察側に出射した前記円偏光aは、前記観察側λ/4板16により、観察側から観察側偏光板14を透過して入射した前記直線偏光aと実質的に直交する直線偏光aとされて前記観察側偏光板14に入射し、この観察側偏光板14により吸収され、前記OFF電圧を印加した画素Aの表示が黒の暗表示になる。 The circularly polarized light a 2 emitted to the observation side of the liquid crystal element 1 is substantially the same as the linearly polarized light a 1 that is transmitted through the observation side polarizing plate 14 from the observation side and incident by the observation side λ / 4 plate 16. is a linearly polarized light a 3 perpendicular incident on the observation side polarizing plate 14 is absorbed by the observation side polarizing plate 14, the display of the pixel a was applied to the OFF voltage becomes dark display black.

また、ON電圧印加時は、前記液晶層12の液晶分子12aが上述したように基板2,3面のラビング方向2a,3aに沿った方向に分子長軸を揃えて倒伏配向するため、前記観察側λ/4板16により円偏光aとされて液晶層12に入射した光は、前記液晶層12の複屈折作用により偏光状態を変え、その光のうち、前記複数の画素Aの反射表示部A1に入射して前記液晶層12を透過した光が反射膜8aにより反射され、前記液晶層12を再び偏光状態を変えて透過して前記液晶素子1の観察側に出射する。 In addition, when the ON voltage is applied, the liquid crystal molecules 12a of the liquid crystal layer 12 are aligned with the major axis in the direction along the rubbing directions 2a and 3a of the substrates 2 and 3 as described above. The light that has been made circularly polarized light a 2 by the side λ / 4 plate 16 and incident on the liquid crystal layer 12 changes its polarization state due to the birefringence of the liquid crystal layer 12, and the reflected display of the plurality of pixels A out of the light. The light that has entered the portion A1 and has passed through the liquid crystal layer 12 is reflected by the reflective film 8a, passes through the liquid crystal layer 12 again with its polarization state changed, and is emitted to the observation side of the liquid crystal element 1.

このON電圧印加時における前記反射表示部A1の液晶層12の複屈折作用は、液晶分子12aを倒伏配向させたときの前記反射表示部A1のΔnd1が上述したように140±40nmであるため、λ/4板と実質的に同じであり、したがって、前記観察側λ/4板16により円偏光aとされて前記反射表示部A1の液晶層12に入射した光は、前記液晶層12により観察側から観察側偏光板14を透過して入射した前記直線偏光aと実質的に同じ直線偏光(図示せず)とされて反射膜8aにより反射され、さらに前記液晶層12により前記観察側λ/4板16を透過して液晶層12に入射した円偏光aとは回転方向が逆の円偏光aとされて図4(b)のように前記液晶素子1の観察側に出射する。 The birefringence action of the liquid crystal layer 12 of the reflective display portion A1 when the ON voltage is applied is that Δnd1 of the reflective display portion A1 when the liquid crystal molecules 12a are oriented in a tilted manner is 140 ± 40 nm as described above. Therefore, the light that has been made circularly polarized light a 2 by the observation side λ / 4 plate 16 and incident on the liquid crystal layer 12 of the reflective display unit A 1 is transmitted by the liquid crystal layer 12. The linearly polarized light (not shown) that is substantially the same as the linearly polarized light a 1 that has passed through the observation side polarizing plate 14 and entered from the observation side is reflected by the reflective film 8 a and is further reflected by the liquid crystal layer 12 on the observation side. lambda / 4 emitted through the plate 16 is circularly polarized light a 2 incident on the liquid crystal layer 12 is rotation direction and opposite circular polarization a 4 on the viewing side of the liquid crystal element 1 as shown in FIG. 4 (b) To do.

前記液晶素子1の観察側に出射した前記円偏光aは、前記観察側λ/4板16により、観察側から観察側偏光板14を透過して入射した前記直線偏光aと実質的に同じ直線偏光aとされて前記観察側偏光板14に入射し、この観察側偏光板14を透過して観察側に出射し、前記OFF電圧を印加した画素Aの表示が前記カラーフィルタ6R,6G,6Bにより着色された赤、緑、青のいずれかの色の明表示になる。 The circularly polarized light a 4 emitted to the observation side of the liquid crystal element 1 is substantially the same as the linearly polarized light a 1 that is transmitted through the observation side polarizing plate 14 from the observation side and incident by the observation side λ / 4 plate 16. the same is linearly polarized light a 5 incident on the observation side polarizing plate 14, the observation-side polarizer 14 transmitted is emitted to the observation side, the OFF voltage appears the color filter 6R for pixel a of applying, A bright display of any one of red, green, and blue colored by 6G and 6B is provided.

なお、この反射表示のときは、観察側から入射した光のうち、前記複数の画素Aの透過表示部A2に入射して前記液晶層12を透過した光は、前記液晶素子1の反対側に出射する。   In this reflective display, light that has entered the transmissive display portion A2 of the plurality of pixels A and transmitted through the liquid crystal layer 12 out of light incident from the observation side is on the opposite side of the liquid crystal element 1. Exit.

すなわち、この液晶表示素子は、OFF電圧を印加したときの表示が暗表示であるノーマリーブラックモードの反射表示を行なうものであり、その表示は、OFF電圧の印加により液晶分子12aを初期の垂直配向状態に配向させたときに、最も暗い黒の暗表示になり、ON電圧の印加により前記液晶分子12aを倒伏配向させたときに、最も明るい明表示(カラーフィルタ6R,6G,6Bにより着色された赤、緑、青の表示)になる。   That is, this liquid crystal display element performs a normally black mode reflective display in which the display when the OFF voltage is applied is a dark display. When aligned in the alignment state, the darkest dark display is black, and when the liquid crystal molecules 12a are in a tilted orientation by applying an ON voltage, the brightest bright display (colored by the color filters 6R, 6G, 6B) Red, green, and blue).

また、この液晶表示素子は、前記液晶素子1の観察側とは反対側の基板3に、前記複数の画素Aをそれぞれ反射表示部A1と透過表示部A2とに区分する反射手段8を設けているため、前記外光を利用する反射表示のときの偏光板による光吸収は、観察側の偏光板14による吸収だけであり、したがって、前記反射表示によるカラー画像を充分に明るくすることができる。   Further, this liquid crystal display element is provided with reflecting means 8 for dividing the plurality of pixels A into a reflective display portion A1 and a transmissive display portion A2 on the substrate 3 opposite to the viewing side of the liquid crystal element 1, respectively. Therefore, the light absorption by the polarizing plate in the reflective display using the external light is only the absorption by the polarizing plate 14 on the observation side, and therefore the color image by the reflective display can be sufficiently brightened.

しかも、この液晶表示素子では、前記カラーフィルタ6R,6G,6Bにそれぞれ、前記画素Aの反射表示部A1に部分的に対応する開口を設けているため、前記反射表示のときに、複数の画素Aの反射表示部A1からそれぞれ、前記カラーフィルタ6R,6G,6Bにより着色された赤、緑、青のいずれかの色の着色光と、前記カラーフィルタ6R,6G,6Bの開口内を透過した非着色光とを出射させることができ、したがって、反射表示の明るさを前記非着色光により底上げし、さらに明るいカラー画像を表示することができる。   In addition, in this liquid crystal display element, the color filters 6R, 6G, and 6B are each provided with an opening that partially corresponds to the reflective display portion A1 of the pixel A. Therefore, in the reflective display, a plurality of pixels are provided. The red, green, and blue colored light colored by the color filters 6R, 6G, and 6B and the openings of the color filters 6R, 6G, and 6B are transmitted from the reflective display portion A1 of A, respectively. The non-colored light can be emitted, and therefore the brightness of the reflective display is raised by the non-colored light, and a brighter color image can be displayed.

次に、前記面光源19からの照明光を利用する透過表示について説明すると、図5は前記液晶表示素子の透過表示の模式図であり、前記液晶素子1の1つの画素Aの透過表示部A2の表示を示している。   Next, transmissive display using illumination light from the surface light source 19 will be described. FIG. 5 is a schematic diagram of transmissive display of the liquid crystal display element, and a transmissive display portion A2 of one pixel A of the liquid crystal element 1. Is shown.

図5において、(a)は前記画素Aの電極4,5間に液晶分子12aを初期の垂直配向状態に配向させるOFF電圧を印加したときの表示を示し、(b)は前記画素Aの電極4,5間に液晶分子12aを倒伏配向させるON電圧を印加したときの表示を示している。   5A shows a display when an OFF voltage for aligning the liquid crystal molecules 12a in the initial vertical alignment state is applied between the electrodes 4 and 5 of the pixel A, and FIG. 5B shows an electrode of the pixel A. 4 shows a display when an ON voltage is applied between 4 and 5 to cause the liquid crystal molecules 12a to be in a tilted orientation.

この液晶表示素子は、前記面光源19からの照明光を利用する透過表示のときは、液晶素子1の反対側に配置された反対側偏光板15を偏光子とし、液晶素子1の観察側に配置された観察側偏光板14を検光子として表示するものであり、この透過表示のときは、図5(a),(b)に矢線で示したように、観察側とは反対側から入射した照明光bが、反対側偏光板15によりその透過軸15aに平行な直線偏光bとされ、さらに反対側λ/4板17により、その光の進行方向から見て左右いずれか一方回りの円偏光bとされて液晶素子1の液晶層12に入射する。 In the liquid crystal display element, in the case of transmissive display using illumination light from the surface light source 19, the opposite side polarizing plate 15 disposed on the opposite side of the liquid crystal element 1 is used as a polarizer, and the liquid crystal display element is placed on the observation side of the liquid crystal element 1. The arranged observation-side polarizing plate 14 is displayed as an analyzer. In this transmissive display, as shown by arrows in FIGS. 5 (a) and 5 (b), from the opposite side to the observation side. The incident illumination light b 0 is converted into linearly polarized light b 1 parallel to the transmission axis 15 a by the opposite side polarizing plate 15, and further left or right as seen from the traveling direction of the light by the opposite side λ / 4 plate 17. The circularly polarized light b 2 is incident on the liquid crystal layer 12 of the liquid crystal element 1.

なお、この透過表示のときは、前記液晶素子1に入射した光のうち、複数の画素Aの透過表示部A2に入射した光が液晶層4に入射し、反射表示部A1に入射した光は前記反射膜8aにより反対側に反射される。   In this transmissive display, light incident on the liquid crystal element 1 among the light incident on the liquid crystal element 1 is incident on the liquid crystal layer 4 and incident on the reflective display portion A1. The light is reflected to the opposite side by the reflective film 8a.

そして、OFF電圧印加時は、前記液晶層12の液晶分子12aが実質的に垂直に配向しているため、前記反対側λ/4板17により円偏光bとされて前記画素Aの透過表示部A2に入射した光は、前記液晶層12を複屈折作用をほとんど受けずに前記円偏光bのまま透過して図5(a)のように前記液晶素子1の観察側に出射する。 When the OFF voltage is applied, the liquid crystal molecules 12a of the liquid crystal layer 12 are substantially vertically aligned, so that the opposite side λ / 4 plate 17 makes the circularly polarized light b 2 and the transmissive display of the pixel A. the light incident on the part A2 emits the liquid crystal layer 12 on the observation side of the liquid crystal element 1 as shown in FIG. 5 and transmitted as the circularly polarized light b 2 without being little birefringence effect (a).

前記液晶素子1の観察側に出射した前記円偏光bは、観察側λ/4板16により、前記反対側偏光板15を透過して入射した前記直線偏光bと実質的に同じ直線偏光bとされて観察側偏光板14に入射し、この観察側偏光板14により吸収され、前記OFF電圧を印加した画素Aの表示が黒の暗表示になる。 The circularly polarized light b 2 emitted to the observation side of the liquid crystal element 1 is substantially the same linearly polarized light as the linearly polarized light b 1 transmitted through the opposite side polarizing plate 15 and incident by the observation side λ / 4 plate 16. is the b 3 incident on the observation side polarizing plate 14 is absorbed by the observation side polarizing plate 14, the display of the pixel a was applied to the OFF voltage becomes dark display black.

また、ON電圧印加時は、前記液晶層12の液晶分子12aが上述したように基板2,3面のラビング方向2a,3aに沿った方向に分子長軸を揃えて倒伏配向するため、前記反対側λ/4板17により円偏光bとされて前記画素Aの透過表示部A2に入射した光は、前記液晶層12の複屈折作用により偏光状態を変えて前記液晶素子1の観察側に出射する。 In addition, when the ON voltage is applied, the liquid crystal molecules 12a of the liquid crystal layer 12 are aligned with the major axis in the direction along the rubbing directions 2a and 3a of the substrates 2 and 3 as described above. The light that has been made circularly polarized light b 2 by the side λ / 4 plate 17 and incident on the transmissive display portion A 2 of the pixel A changes its polarization state due to the birefringence of the liquid crystal layer 12, and enters the observation side of the liquid crystal element 1. Exit.

このON電圧印加時における前記反射表示部A1の液晶層12の複屈折作用は、液晶分子12aを倒伏配向させたときの前記透過表示部A2のΔnd2が上述したように270±40nmであるため、λ/2板と実質的に同じであり、したがって、前記反対側λ/4板17により円偏光bとされて前記透過表示部A2の液晶層12に入射した光は、前記液晶層12により回転方向が逆の円偏光bとされて図5(b)のように前記液晶素子1の観察側に出射する。 The birefringence action of the liquid crystal layer 12 of the reflective display portion A1 when the ON voltage is applied is that Δnd2 of the transmissive display portion A2 when the liquid crystal molecules 12a are oriented in a tilted manner is 270 ± 40 nm as described above. Therefore, the light that has been made into the circularly polarized light b 2 by the opposite side λ / 4 plate 17 and incident on the liquid crystal layer 12 of the transmissive display portion A 2 is transmitted by the liquid crystal layer 12. The circularly polarized light b 4 is rotated in the reverse direction and emitted to the viewing side of the liquid crystal element 1 as shown in FIG.

前記液晶素子1の観察側に出射した前記円偏光bは、観察側λ/4板16により、前記反対側偏光板15を透過して入射した前記直線偏光bと実質的に直交する直線偏光bとされて観察側偏光板14に入射し、この観察側偏光板14を透過して観察側に出射し、前記OFF電圧を印加した画素Aの表示が前記カラーフィルタ6R,6G,6Bにより着色された赤、緑、青のいずれかの色の明表示になる。 The circularly polarized light b 4 emitted to the viewing side of the liquid crystal element 1 is a straight line that is substantially orthogonal to the linearly polarized light b 1 that has been transmitted through the opposite polarizing plate 15 and incident by the viewing side λ / 4 plate 16. is a polarization b 5 incident on the viewing side polarizing plate 14, the observation-side polarizing plate 14 passes through to the exit to the observation side, see the color filter 6R for pixel a of applying the OFF voltage, 6G, 6B A bright display of one of red, green, and blue colors is obtained.

すなわち、この液晶表示素子は、前記面光源19からの照明光を利用する透過表示のときもノーマリーブラックモードの表示を行なうものであり、その表示は、OFF電圧の印加により液晶分子12aを初期の垂直配向状態に配向させたときに、最も暗い黒の暗表示になり、ON電圧の印加により前記液晶分子12aを倒伏配向させたときに、最も明るい明表示(カラーフィルタ6R,6G,6Bにより着色された赤、緑、青の表示)になる。   That is, this liquid crystal display element performs normally black mode display even in transmissive display using the illumination light from the surface light source 19, and the display initially displays the liquid crystal molecules 12a by applying an OFF voltage. When the liquid crystal molecules 12a are tilted by applying an ON voltage, the brightest bright display (by the color filters 6R, 6G, and 6B) is obtained. Colored red, green and blue).

なお、この透過表示のときは、前記面光源19から出射して液晶表示素子の観察側に出射する光の経路に反対側偏光板15と観察側偏光板14とが介在するが、前記面光源19から出射した光は、前記反対側偏光板15と観察側偏光板14とをそれぞれ一度ずつ透過するだけであるため、偏光板による光の吸収は、前記反射表示のときと同じであり、したがって明るい表示が得られる。   In this transmissive display, the opposite-side polarizing plate 15 and the observation-side polarizing plate 14 are interposed in the path of light emitted from the surface light source 19 and emitted to the observation side of the liquid crystal display element. Since the light emitted from 19 only passes through each of the opposite side polarizing plate 15 and the observation side polarizing plate 14 once, the absorption of the light by the polarizing plate is the same as that in the reflection display. A bright display can be obtained.

したがって、この液晶表示素子によれば、視野角が広く、高コントラストの表示を得ることができ、しかも、外光を利用する反射表示によるカラー画像表示と、観察側とは反対側に配置される面光源19からの照明光を利用する透過表示によるカラー画像表示との両方の表示を行なうことができるとともに、その両方のカラー画像を充分に明るくすることができる。   Therefore, according to this liquid crystal display element, it is possible to obtain a display with a wide viewing angle and a high contrast, and are arranged on the side opposite to the observation side and the color image display by reflection display using external light. Both the color image display by the transmissive display using the illumination light from the surface light source 19 can be performed, and both the color images can be brightened sufficiently.

なお、前記面光源19は、外光を利用する反射表示のときに補助光源として利用することもでき、その場合も、前記反射表示と透過表示の両方がノーマリーブラックモードであるため、高コントラストの表示を得ることができる。   The surface light source 19 can also be used as an auxiliary light source in reflective display using external light. In this case as well, both the reflective display and the transmissive display are in a normally black mode. Can be obtained.

さらに、この液晶表示素子は、前記複数の画素Aの反射表示部A1の液晶層厚d1を、透過表示部A2の液晶層厚d2よりも小さくしているため、前記反射表示部A1の液晶層12を往復して透過する光に対する前記液晶層12の複屈折作用と、前記透過表示部A2の液晶層12を一度だけ透過する光に対する前記液晶層12の複屈折作用との差を小さくし、前記反射表示によるカラー画像と前記透過表示によるカラー画像との両方を、ほとんど差の無い品質で表示することができる。   Further, in this liquid crystal display element, since the liquid crystal layer thickness d1 of the reflective display portion A1 of the plurality of pixels A is smaller than the liquid crystal layer thickness d2 of the transmissive display portion A2, the liquid crystal layer of the reflective display portion A1. Reducing the difference between the birefringence action of the liquid crystal layer 12 with respect to the light transmitted back and forth through 12 and the birefringence action of the liquid crystal layer 12 with respect to the light transmitted through the liquid crystal layer 12 of the transmissive display portion A2 only once; Both the color image by the reflective display and the color image by the transmissive display can be displayed with almost no difference in quality.

この実施例では、前記反射表示部A1の液晶層厚d1を前記透過表示部A2の液晶層厚d2の略1/2にし、ON電圧印加時(液晶分子12aが前記ラビング方向に分子長軸を揃えて倒伏配向したとき)の前記反射表示部A1のΔnd1と前記透過表示部A2のΔnd2とをそれぞれ、Δnd1=140±40nm、Δnd2=270±40nmに設定しているため、上述したように、前記反射表示のときも前記透過表示のときも、OFF電圧の印加により最も暗い黒の暗表示を得、ON電圧の印加により最も明るい明表示を得ることができる。   In this embodiment, the liquid crystal layer thickness d1 of the reflective display portion A1 is set to approximately ½ of the liquid crystal layer thickness d2 of the transmissive display portion A2, and when the ON voltage is applied (the liquid crystal molecules 12a have their molecular long axes in the rubbing direction. Since Δnd1 of the reflective display portion A1 and Δnd2 of the transmissive display portion A2 are set to Δnd1 = 140 ± 40 nm and Δnd2 = 270 ± 40 nm, respectively (when aligned and in a tilted orientation), as described above, In both the reflective display and the transmissive display, the darkest black dark display can be obtained by applying the OFF voltage, and the brightest bright display can be obtained by applying the ON voltage.

そして、この実施例では、前記液晶素子1の一対の基板2,3の一方、例えば観察側基板2の内面に、複数の画素Aの反射表示部A1に対応させて、前記反射表示部A1の基板間隙を前記画素Aの透過表示部A2の基板間隙よりも小さくするための透明膜9を設けているため、簡単な構造で、前記複数の画素Aの反射表示部A1の液晶層厚d1を透過表示部A2の液晶層厚d2よりも小さくすることができる。   In this embodiment, one of the pair of substrates 2 and 3 of the liquid crystal element 1, for example, the inner surface of the observation-side substrate 2 is associated with the reflective display portion A 1 of the plurality of pixels A to correspond to the reflective display portion A 1. Since the transparent film 9 for making the substrate gap smaller than the substrate gap of the transmissive display portion A2 of the pixel A is provided, the liquid crystal layer thickness d1 of the reflective display portion A1 of the plurality of pixels A can be set with a simple structure. It can be made smaller than the liquid crystal layer thickness d2 of the transmissive display portion A2.

また、この液晶表示素子は、前記液晶素子1の一対の基板2,3の内面にそれぞれ垂直配向膜10,11を形成し、且つそれぞれの内面(垂直配向膜10,11の膜面)を互いに平行な方向にラビング処理しているため、前記ON電圧を印加したときの液晶分子12aの倒伏方向を前記ラビング方向2a,3aに沿った方向に規定し、より高いコントラストを得ることができる。   In the liquid crystal display element, the vertical alignment films 10 and 11 are formed on the inner surfaces of the pair of substrates 2 and 3 of the liquid crystal element 1, respectively, and the inner surfaces (film surfaces of the vertical alignment films 10 and 11) are mutually connected. Since the rubbing process is performed in the parallel direction, the tilting direction of the liquid crystal molecules 12a when the ON voltage is applied is defined as the direction along the rubbing directions 2a and 3a, and higher contrast can be obtained.

さらに、この液晶表示素子は、前記液晶素子1と観察側λ/4板16との間に拡散層18を設けているため、前記反射表示のときに反射膜8aによる反射光を前記拡散層18により拡散させて出射し、反射表示をさらに明るくするとともに、反射表示と透過表示の両方の視野角をより広くすることができる。   Further, since this liquid crystal display element is provided with the diffusion layer 18 between the liquid crystal element 1 and the observation side λ / 4 plate 16, the reflected light from the reflection film 8a is transmitted to the diffusion layer 18 during the reflective display. The reflected display is further brightened and the viewing angle of both the reflective display and the transmissive display can be made wider.

なお、上記実施例では、前記液晶素子1の一対の基板2,3の内面(垂直配向膜10,11の膜面)を互いに平行で且つ逆方向にラビング処理しているが、前記一対の基板2,3の内面は、互いに平行で且つ同方向にラビング処理してもよく、その場合も上記実施例と同様に、ON電圧を印加したときの液晶分子12aの倒伏方向を前記ラビング方向に沿った方向に規定し、より高いコントラストを得ることができる。   In the above embodiment, the inner surfaces (film surfaces of the vertical alignment films 10 and 11) of the pair of substrates 2 and 3 of the liquid crystal element 1 are rubbed in parallel and in opposite directions. The inner surfaces of the second and third surfaces may be rubbed in parallel and in the same direction, and in this case as well, in the same manner as in the above embodiment, the collapse direction of the liquid crystal molecules 12a when the ON voltage is applied is along the rubbing direction. Therefore, a higher contrast can be obtained.

また、前記ラビング処理は、前記一対の基板2,3のいずれか一方の内面だけに施しても、あるいは、前記一対の基板2,3のいずれにも施さなくてもよい。   The rubbing treatment may be performed only on the inner surface of one of the pair of substrates 2 and 3 or may not be performed on either of the pair of substrates 2 and 3.

図6はこの発明の第2の実施例を示す前記一対の基板2,3のいずれか一方、例えば反対側基板3の内面だけにラビング処理を施した場合の液晶分子12aのOFF電圧印加時とON電圧印加時の配向状態を示す模式図であり、この実施例のように反対側基板3の内面だけにラビング処理を施した場合は、液晶分子12aが図6(a)に示したOFF電圧印加時の垂直配向状態から、ON電圧の印加により、図6(b)に示したように、前記反対側基板3のラビング方向3aに沿った方向に分子長軸を揃えて略水平に倒伏し、且つラビング処理を施さない観察側基板2の内面に対して互いに逆向きの2つの方向に傾いた状態で配向するため、表示の視野角をさらに広くすることができる。   FIG. 6 shows the second embodiment of the present invention when one of the pair of substrates 2 and 3, for example, only the inner surface of the opposite substrate 3 is subjected to a rubbing process, when an OFF voltage is applied to the liquid crystal molecules 12a. FIG. 6 is a schematic diagram showing an alignment state when an ON voltage is applied, and when the rubbing process is performed only on the inner surface of the opposite substrate 3 as in this embodiment, the liquid crystal molecules 12a are turned off by the OFF voltage shown in FIG. From the vertical alignment state at the time of application, by applying an ON voltage, as shown in FIG. 6 (b), the molecular major axis is aligned in the direction along the rubbing direction 3a of the opposite substrate 3 and collapsed substantially horizontally. In addition, the viewing angle of the display can be further widened because it is oriented in two directions opposite to each other with respect to the inner surface of the observation-side substrate 2 that is not subjected to the rubbing treatment.

図7はこの発明の第3の実施例を示す前記一対の基板2,3のいずれにもラビング処理を施さない場合の液晶分子12aのOFF電圧印加時とON電圧印加時の配向状態を示す模式図であり、この実施例のように一対の基板2,3のいずれにもラビング処理を施さない場合は、液晶分子12aが図7(a)に示したOFF電圧印加時の垂直配向状態から、ON電圧の印加により、図7(b)に示したように、一対の基板2、3の両方の内面に対して互いに逆向きの2つの方向に傾いた状態で配向するため、表示の視野角をさらに広くすることができる。   FIG. 7 is a schematic diagram showing the alignment state when the OFF voltage is applied to the liquid crystal molecules 12a and when the ON voltage is applied when the rubbing treatment is not performed on any of the pair of substrates 2 and 3 according to the third embodiment of the present invention. In the case where the rubbing treatment is not performed on any of the pair of substrates 2 and 3 as in this embodiment, the liquid crystal molecules 12a are from the vertical alignment state when the OFF voltage is applied as shown in FIG. By applying the ON voltage, as shown in FIG. 7 (b), the orientation is inclined in two directions opposite to each other with respect to the inner surfaces of the pair of substrates 2 and 3, so that the viewing angle of the display Can be made even wider.

また、上記実施例では、液晶素子1の複数の画素Aをそれぞれ反射表示部A1と透過表示部A2とに区分する反射手段8を、前記複数の画素A毎に前記反射表示部A1に対応させて設けた平坦な反射膜8aにより形成しているが、前記反射手段8を形成する反射膜の反射面に凹凸を形成し、前記拡散層18を省略してもよい。   In the above embodiment, the reflecting means 8 for dividing the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1 into the reflective display portion A1 and the transmissive display portion A2 respectively corresponds to the reflective display portion A1 for each of the plurality of pixels A. However, the diffusing layer 18 may be omitted by forming irregularities on the reflecting surface of the reflecting film that forms the reflecting means 8.

図8はこの発明の第4の実施例を示す液晶表示素子の一部分の断面図であり、この液晶表示素子は、反射面に凹凸を形成した反射膜8bにより反射手段8を形成した液晶素子1aを備えたものである。   FIG. 8 is a cross-sectional view of a part of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention. This liquid crystal display device has a liquid crystal element 1a in which reflecting means 8 is formed by a reflective film 8b having irregularities formed on the reflecting surface. It is equipped with.

この実施例において、前記液晶素子1aは、観察側基板2の内面に、複数の画素電極5と、TFT7及び図示しないゲート配線及びデータ配線とを設け、反対側基板3の内面に、前記反射手段8と、赤、緑、青の3色のカラーフィルタ6R,6G,6Bと、基板間隙調整用透明膜9と、対向電極4とを設けたアクティブマトリックス液晶素子であり、前記反射手段8を形成する反射膜8bは、反対側基板3の基板面に設けられた、表面全体を凹凸面に形成した透明な凹凸面膜13の上に被着されている。   In this embodiment, the liquid crystal element 1 a is provided with a plurality of pixel electrodes 5, TFTs 7, gate wiring and data wiring (not shown) on the inner surface of the observation side substrate 2, and the reflecting means on the inner surface of the opposite side substrate 3. 8, an active matrix liquid crystal element provided with three color filters 6R, 6G, and 6B of red, green, and blue, a substrate gap adjusting transparent film 9, and a counter electrode 4, and forming the reflecting means 8 The reflective film 8b is deposited on the transparent uneven surface film 13 provided on the substrate surface of the opposite substrate 3 and having the entire surface formed as an uneven surface.

なお、この実施例の液晶表示素子は、前記液晶素子1aの構造が上述した第1の実施例の液晶素子1と異なり、また、第1の実施例の液晶表示素子における拡散層18を省略しているが、前記液晶素子1aの液晶層12及び複数の画素Aの反射表示部A1のΔnd1と透過表示部A2のΔnd2の値は第1の実施例と同じであり、また偏光板14,15とλ/4板16,17の配置状態も第1の実施例と同じであるから、重複する説明は省略する。   In the liquid crystal display element of this embodiment, the structure of the liquid crystal element 1a is different from the liquid crystal element 1 of the first embodiment described above, and the diffusion layer 18 in the liquid crystal display element of the first embodiment is omitted. However, the values of Δnd1 of the reflective display portion A1 and Δnd2 of the transmissive display portion A2 of the liquid crystal layer 12 and the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1a are the same as those of the first embodiment, and the polarizing plates 14 and 15 Since the arrangement state of the λ / 4 plates 16 and 17 is the same as that of the first embodiment, a duplicate description is omitted.

この実施例の液晶表示素子は、前記液晶素子1aの複数の画素Aをそれぞれ反射表示部A1と透過表示部A2とに区分する反射手段8を、前記複数の画素A毎に前記反射表示部A1に対応させて設けられ、反射面に凹凸が形成された複数の反射膜8bにより形成しているため、外光を利用する反射表示をより明るくするとともに、視野角をより広くすることができる。   In the liquid crystal display element of this embodiment, the reflective means 8 for dividing the plurality of pixels A of the liquid crystal element 1a into the reflective display part A1 and the transmissive display part A2, respectively, is provided for each of the plurality of pixels A. Therefore, the reflective display using external light can be brightened and the viewing angle can be further widened.

また、この実施例では、前記液晶素子1aの反対側基板3の基板面に表面全体を凹凸面に形成した凹凸面膜13を設け、その上に前記反射膜8bを形成しているため、面光源19からの照明光を利用する透過表示のときも、前記凹凸面膜13により拡散された光を出射し、視野角を広くすることができる。   Further, in this embodiment, since the uneven surface film 13 having the entire surface formed as an uneven surface is provided on the substrate surface of the opposite substrate 3 of the liquid crystal element 1a, and the reflective film 8b is formed thereon, the surface light source Also in the transmissive display using illumination light from 19, the light diffused by the uneven surface film 13 can be emitted and the viewing angle can be widened.

なお、この実施例では、前記凹凸面膜13の上に反射膜8bを被着させることにより前記反射膜8bの反射面に凹凸を形成しているが、前記反射膜8bの反射面に凹凸を形成する手段は他の手段によってもよく、また、前記透過表示のときは非拡散光を出射させるようにしてもよい。   In this embodiment, the reflective film 8b is deposited on the uneven surface film 13 to form the uneven surface on the reflective surface of the reflective film 8b. However, the uneven surface is formed on the reflective surface of the reflective film 8b. Other means may be used, and non-diffused light may be emitted during the transmissive display.

また、上述した各実施例の液晶表示素子は、液晶表示素子1,1aの一対の基板2,3と一対の偏光板14,15との間にそれぞれλ/4板16,17を配置したものであるが、λ/4板は、前記一対の基板2,3と一対の偏光板14,15との間のうち、観察側基板2と観察側偏光板14との間に1枚だけ配置してもよい。   In the liquid crystal display elements of the above-described embodiments, λ / 4 plates 16 and 17 are disposed between the pair of substrates 2 and 3 of the liquid crystal display elements 1 and 1a and the pair of polarizing plates 14 and 15, respectively. However, only one λ / 4 plate is disposed between the observation side substrate 2 and the observation side polarizing plate 14 between the pair of substrates 2 and 3 and the pair of polarizing plates 14 and 15. May be.

また、上記各実施例の液晶表示素子は、アクティブマトリックス液晶素子1,1aを備えたものであるが、液晶素子は、単純マトリックス型液晶素子でもよい。   In addition, the liquid crystal display element of each of the above embodiments includes the active matrix liquid crystal elements 1 and 1a, but the liquid crystal element may be a simple matrix type liquid crystal element.

この発明の第1の実施例を示す液晶表示素子の一部分の断面図。1 is a cross-sectional view of a part of a liquid crystal display device showing a first embodiment of the present invention. 前記液晶表示素子の一対の基板のラビング方向と、観察側及び反対側の偏光板の透過軸の向きと、観察側及び反対側のλ/4板の遅相軸の向きを示す図。The figure which shows the rubbing direction of a pair of board | substrate of the said liquid crystal display element, the direction of the transmission axis of the polarizing plate of an observation side and an other side, and the direction of the slow axis of (lambda) / 4 board of an observation side and an other side. 第1の実施例における液晶分子のOFF電圧印加時とON電圧印加時の配向状態の模式図。The schematic diagram of the orientation state at the time of the OFF voltage application of the liquid crystal molecule in a 1st Example, and an ON voltage application. 前記液晶表示素子の反射表示の模式図。The schematic diagram of the reflective display of the said liquid crystal display element. 前記液晶表示素子の透過表示の模式図。The schematic diagram of the transmissive display of the said liquid crystal display element. この発明の第2の実施例を示す液晶分子のOFF電圧印加時とON電圧印加時の配向状態の模式図。The schematic diagram of the orientation state at the time of the OFF voltage application of the liquid crystal molecule and the ON voltage application which shows the 2nd Example of this invention. この発明の第3の実施例を示す液晶分子のOFF電圧印加時とON電圧印加時の配向状態の模式図。The schematic diagram of the alignment state at the time of OFF voltage application of the liquid crystal molecule and ON voltage application which shows the 3rd Example of this invention. この発明の第4の実施例を示す液晶表示素子の一部分の断面図。Sectional drawing of the part of liquid crystal display element which shows 4th Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,1a…液晶素子、2,3…基板、4,5…電極、6R,6G,6B…カラーフィルタ、7…TFT、8…反射手段、8a,8b…反射膜、A…画素、A1…反射表示部、A2…透過表示部、9…基板間隙調整用透明膜、10,11…垂直配向膜、2a,3a…ラビング方向、12…液晶層、12a…液晶分子、13…凹凸面膜、14,15…偏光板、14a,15a…透過軸、16,17…λ/4板、16a,17a…遅相軸、18…拡散層、19…面光源。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1a ... Liquid crystal element, 2,3 ... Board | substrate, 4,5 ... Electrode, 6R, 6G, 6B ... Color filter, 7 ... TFT, 8 ... Reflection means, 8a, 8b ... Reflection film, A ... Pixel, A1 ... Reflective display part, A2 ... transparent display part, 9 ... transparent film for adjusting the substrate gap, 10,11 ... vertical alignment film, 2a, 3a ... rubbing direction, 12 ... liquid crystal layer, 12a ... liquid crystal molecule, 13 ... concave surface film, 14 , 15 ... polarizing plate, 14a, 15a ... transmission axis, 16, 17 ... λ / 4 plate, 16a, 17a ... slow axis, 18 ... diffusion layer, 19 ... surface light source.

Claims (4)

互いに対向する観察側及びその反対側の一対の基板と、
前記一対の基板の対向する内面それぞれに設けられ、互いに対向する領域により複数の画素を形成する電極と、
前記一対の基板の一方の内面に前記複数の画素にそれぞれ対応させて設けられた赤、緑、青の3色のカラーフィルタと、
前記反対側の基板に設けられ、前記複数の画素をそれぞれ前記観察側から入射した光を前記観察側へ反射する反射表示部と前記反対側から入射した光を前記観察側へ透過させる透過表示部とに区分する反射手段と、
前記一対の基板間に、液晶分子を前記基板面に対して実質的に垂直に配向させて封入され、前記複数の画素の前記反射表示部の層厚が前記透過表示部の層厚よりも小さく形成された誘電異方性が負の液晶材料からなる液晶層と、
前記一対の基板の外面にそれぞれ対向させて配置された観察側及びその反対側の一対の偏光板と、
前記一対の基板と前記一対の偏光板との間のうち、少なくとも観察側の基板と偏光板との間に配置された1枚のλ/4板と、
を備えることを特徴とする液晶表示素子。
A pair of substrates on the opposite side and the observation side facing each other;
An electrode that is provided on each of the opposing inner surfaces of the pair of substrates and that forms a plurality of pixels by regions facing each other;
A color filter of three colors of red, green, and blue provided on one inner surface of the pair of substrates in correspondence with the plurality of pixels,
A reflective display unit that is provided on the opposite substrate and reflects light incident on the plurality of pixels from the observation side to the observation side, and a transmissive display unit that transmits light incident on the opposite side to the observation side. Reflecting means to be divided into
Liquid crystal molecules are sealed between the pair of substrates so as to be oriented substantially perpendicular to the substrate surface, and the layer thickness of the reflective display portion of the plurality of pixels is smaller than the layer thickness of the transmissive display portion. A liquid crystal layer made of a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy;
A pair of polarizing plates on the observation side and the opposite side disposed to face the outer surfaces of the pair of substrates, and
Of the pair of substrates and the pair of polarizing plates, at least one λ / 4 plate disposed between the substrate on the observation side and the polarizing plate,
A liquid crystal display element comprising:
一対の基板の一方の内面に、複数の画素の反射表示部に対応させて、前記反射表示部の基板間隙を前記画素の透過表示部の基板間隙よりも小さくするための透明膜が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。   A transparent film is provided on the inner surface of one of the pair of substrates so as to correspond to the reflective display portion of the plurality of pixels so that the substrate gap of the reflective display portion is smaller than the substrate gap of the transmissive display portion of the pixel. The liquid crystal display element according to claim 1. 一対の基板の内面にそれぞれ垂直配向膜が形成され、且つそれぞれの内面は互いに平行な方向にラビング処理されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。   2. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein a vertical alignment film is formed on the inner surfaces of the pair of substrates, and the inner surfaces are rubbed in directions parallel to each other. 複数の画素をそれぞれ反射表示部と透過表示部とに区分する反射手段は、前記複数の画素毎に前記反射表示部に対応させて設けられた複数の反射膜からなっており、これらの反射膜の反射面に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。   The reflecting means for dividing the plurality of pixels into the reflective display portion and the transmissive display portion each includes a plurality of reflective films provided corresponding to the reflective display portion for each of the plurality of pixels. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein unevenness is formed on the reflection surface of the liquid crystal display element.
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