JP2000105371A - Liquid crystal device, its preparation and electronic apparatus - Google Patents
Liquid crystal device, its preparation and electronic apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は液晶装置に係り、特
に、反射型表示と透過型表示とを切り換えて表示するこ
とのできる半透過反射型の液晶装置に関する。更にはこ
れら液晶装置の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal device, and more particularly to a transflective liquid crystal device capable of switching between a reflective display and a transmissive display. Further, the present invention relates to a method for manufacturing these liquid crystal devices.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、反射型液晶装置は消費電力が小さ
いために携帯機器や装置の付属的表示部などに多用され
ているが、外光を利用して表示を視認可能にしているた
め、暗い場所では表示を読みとることができないという
問題点があった。このため、明るい場所では通常の反射
型液晶装置と同様に外光を利用するが、暗い場所では内
部の光源により表示を視認可能にした形式の液晶装置が
提案されている。これは、特開昭５７−０４９２７１号
公報、特開昭５７−０４９２７１号公報、特開昭５７−
０４９２７１号公報などに記載されているように、液晶
セルの観察側と反対側の外面に偏光板、半透過反射板、
バックライトを順次配置した構成をしている。この液晶
装置では、周囲が明るい場合には外光を取り入れて半透
過反射板にて反射された光を利用して反射型表示を行
い、周囲が暗くなるとバックライトを点灯して半透過反
射板を透過させた光により表示を視認可能とした透過型
表示を行う。2. Description of the Related Art Conventionally, reflection type liquid crystal devices have been frequently used for portable devices and auxiliary display units of the devices because of their low power consumption. There was a problem that the display could not be read in a dark place. For this reason, there has been proposed a liquid crystal device of a type in which external light is used in a bright place similarly to a normal reflection type liquid crystal device, but in a dark place, the display can be visually recognized by an internal light source. This is disclosed in JP-A-57-049271, JP-A-57-049271, and JP-A-57-049271.
As described in Japanese Patent No. 049271, for example, a polarizing plate, a semi-transmissive reflecting plate,
The backlight is arranged sequentially. In this liquid crystal device, when the surroundings are bright, external light is taken in and reflective display is performed using light reflected by the semi-transmissive reflecting plate. When the surroundings are dark, the backlight is turned on and the semi-transmissive reflecting plate is turned on. A transmissive display in which the display can be visually recognized by the light transmitted through is provided.
【０００３】別の液晶装置としては、反射型表示の明る
さを向上させた特開平８−２９２４１３号公報に記載さ
れたものがある。この液晶装置は、液晶セルの観察側と
反対側の外面に半透過反射板、偏光板、バックライトを
順次配置した構成をしている。周囲が明るい場合には外
光を取り入れて半透過反射板にて反射された光を利用し
て反射型表示を行い、周囲が暗くなるとバックライトを
点灯して偏光板と半透過反射板を透過させた光により表
示を視認可能とした透過型表示を行う。このような構成
にすると、液晶セルと半透過反射板の間に偏光板がない
ため、前述した液晶装置よりも明るい反射型表示が得ら
れる。As another liquid crystal device, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-292413 in which the brightness of a reflective display is improved. This liquid crystal device has a configuration in which a transflective plate, a polarizing plate, and a backlight are sequentially arranged on the outer surface of the liquid crystal cell opposite to the observation side. When the surroundings are bright, external light is taken in and reflective display is performed using the light reflected by the semi-transmissive reflector. When the surroundings are dark, the backlight is turned on and the polarizing plate and the semi-transmissive reflector are transmitted. A transmissive display in which the display is visually recognizable by the applied light is performed. With such a configuration, since there is no polarizing plate between the liquid crystal cell and the transflective plate, a reflective display brighter than the above-described liquid crystal device can be obtained.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
記載されている液晶装置は、液晶層と半透過反射板との
間に透明基板が介在するため、二重映りや表示のにじみ
などが発生してしまう。In the liquid crystal device described in the above publication, since a transparent substrate is interposed between the liquid crystal layer and the semi-transmissive reflection plate, double reflection or blurring of display occurs. Resulting in.
【０００５】また、近年の携帯機器やＯＡ機器の発展に
伴って液晶表示のカラー化が要求されるようになってお
り、反射型液晶装置を用いるような機器においてもカラ
ー化が必要な場合が多い。ところが、上記公報に記載さ
れている液晶装置とカラーフィルタを組み合わせた方法
では、半透過反射板を液晶セルの後方に配置しているた
め、液晶層やカラーフィルタと半透過反射板との間に液
晶セルの厚い透明基板が介在し、視差によって二重映り
や表示のにじみなどが発生してしまい、十分な発色を得
ることができないという問題点がある。この問題を解決
するために、特開平９−２５８２１９号公報などの液晶
層と接するように反射板を配置する反射型カラー液晶装
置が提案されている。しかし、この液晶装置は周囲が暗
くなると表示を認識することができない。Further, with the development of portable equipment and OA equipment in recent years, colorization of liquid crystal display has been required, and colorization is required even in equipment using a reflection type liquid crystal device. Many. However, in the method of combining the liquid crystal device and the color filter described in the above publication, the transflective plate is disposed behind the liquid crystal cell, so that the liquid crystal layer or the color filter and the transflective plate are interposed. There is a problem in that a thick transparent substrate of a liquid crystal cell is interposed, and a double reflection or blurring of display occurs due to parallax, and sufficient color formation cannot be obtained. In order to solve this problem, a reflection type color liquid crystal device in which a reflection plate is arranged so as to be in contact with a liquid crystal layer has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-258219. However, this liquid crystal device cannot recognize the display when the surroundings become dark.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講じた手段は、以下の通りである。Means taken by the present invention to solve the above problems are as follows.
【０００７】本発明の液晶装置は、対向配置した一対の
基板間に液晶を挟持しており、一方の前記基板の前記液
晶とは反対の側から光を照射する照明装置と、を備えた
液晶装置であって、前記一方の基板の前記液晶側の面に
は、画素に対応する部分に設けられた複数の金属反射層
及び前記複数の金属反射層間に対応する位置に設けられ
た蛍光層が形成されていることを特徴とする。A liquid crystal device according to the present invention comprises: a liquid crystal sandwiched between a pair of substrates arranged opposite to each other; and an illumination device for irradiating light from a side of the one substrate opposite to the liquid crystal. In the device, on the liquid crystal side surface of the one substrate, a plurality of metal reflective layers provided in a portion corresponding to a pixel and a fluorescent layer provided in a position corresponding to the plurality of metal reflective layers are provided. It is characterized by being formed.
【０００８】本発明の液晶装置によれば、上基板側から
入射した外光は、液晶層を通過し液晶パネルの内面に設
けた金属反射層により反射され再び上基板を透過して観
察者側に出射する。また、複数の金属反射層間に入射し
た外光の一部は、蛍光層によって反射されて再び上基板
を透過して観察者側に出射する。金属反射層と液晶層と
の間には従来のように基板が介在しないので反射型表示
の二重映りや表示のにじみが発生しない。また、複数の
金属反射層間に入射した外光の一部は蛍光層で反射され
る。そのため、金属反射層間に入射した光の一部を反射
型表示に利用できる。According to the liquid crystal device of the present invention, external light incident from the upper substrate side passes through the liquid crystal layer, is reflected by the metal reflection layer provided on the inner surface of the liquid crystal panel, transmits again through the upper substrate, and passes through the upper substrate. Out. In addition, part of the external light that has entered between the plurality of metal reflective layers is reflected by the fluorescent layer, passes through the upper substrate again, and exits to the observer side. Since no substrate is interposed between the metal reflective layer and the liquid crystal layer as in the related art, there is no occurrence of double reflection of the reflective display or bleeding of the display. Further, part of the external light incident between the plurality of metal reflective layers is reflected by the fluorescent layer. Therefore, part of the light incident between the metal reflective layers can be used for reflective display.
【０００９】一方、照明装置から出射した光は、金属反
射層間を透過することによって観察者側に出射する。こ
こで、金属反射層間に対応する位置には蛍光層が形成さ
れているので、照明装置からの光は一旦蛍光層に入射し
蛍光層を励起、発光させるので蛍光層を設けないものよ
り表示が明るくなる。On the other hand, the light emitted from the illumination device is emitted to the observer side by transmitting through the metal reflective layer. Here, since a fluorescent layer is formed at a position corresponding to the metal reflective layer, light from the lighting device is once incident on the fluorescent layer to excite and emit the fluorescent layer. It becomes bright.
【００１０】蛍光層の具体例としては、赤用にＹ２Ｏ３
Ｅｕ、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３Ｅｕ、ＹＢＯ３Ｅｕ、ＧｄＢ
Ｏ３Ｅｕ、ＳｃＢＯ３Ｅｕ、ＹＶＯ４Ｅｕなどが、緑用
にＺｎ２ＳｉＯ４Ｍｎ、ＢａＡｌ１２Ｏ１９Ｍｎ、ＹＢ
Ｏ３Ｔｂ、ＬｕＢＯ３Ｔｂなど、青用にはＹ２ＳｉＯ３
Ｃｅ、ＢａＭｇＡｌ１４Ｏ２３Ｅｕ、ＣａＷＯ４Ｐｂ、
ＣａＷＯ４などがあげられる。これらはスクリーン印
刷、塗布、スピンコート、蒸着、スパッタなどによって成
膜することができる。As a specific example of the fluorescent layer, Y 2 O 3
Eu, (Y, Gd) BO 3 Eu, YBO 3 Eu, GdB
O 3 Eu, ScBO 3 Eu, YVO 4 Eu, etc. are used for green for Zn 2 SiO 4 Mn, BaAl 12 O 19 Mn, YB
O 3 Tb, such as LuBO 3 Tb, is for the blue Y 2 SiO 3
Ce, BaMgAl 14 O 23 Eu, CaWO 4 Pb,
CaWO 4 and the like. These can be formed by screen printing, coating, spin coating, vapor deposition, sputtering, or the like.
【００１１】また、金属反射層は、蛍光層上に設けられ
ていると好ましい。It is preferable that the metal reflection layer is provided on the fluorescent layer.
【００１２】照明装置からの光は、金属反射層の下に設
けた蛍光層を導光することによって複数の金属反射層間
から液晶側に出射する。そのため、基板上に直接金属反
射層を形成した場合に利用できなかった光、つまり金属
反射層が形成された部分に入射した照明装置の光を有効
利用することが可能となる。The light from the lighting device is emitted from the plurality of metal reflective layers to the liquid crystal side by guiding the fluorescent layer provided below the metal reflective layer. Therefore, light that cannot be used when the metal reflective layer is directly formed on the substrate, that is, light of the lighting device that has entered the portion where the metal reflective layer is formed can be effectively used.
【００１３】また、金属反射層上には、実質的に透明な
絶縁層及び前記絶縁層上に形成された透明電極層が設け
られていると好ましい。透明電極は金属反射層上を超え
て、金属反射層間にも形成される。そして、この透明電
極に信号を印加して液晶を駆動することにより金属反射
層間上の液晶を垂直電界によって駆動することができ
る。金属反射電極に信号を印加して液晶を駆動すると金
属反射電極間の液晶は、図７にしめすように斜め電界で
駆動されてしまうのでドメインの発生原因となってしま
うが、本発明のように金属反射層間の透明電極に信号を
印加して液晶を駆動すれば金属反射層間の液晶を垂直電
界で駆動できる。It is preferable that a substantially transparent insulating layer and a transparent electrode layer formed on the insulating layer are provided on the metal reflecting layer. The transparent electrode is formed not only on the metal reflection layer but also on the metal reflection layer. Then, by applying a signal to the transparent electrode to drive the liquid crystal, the liquid crystal on the metal reflective layer can be driven by a vertical electric field. When a liquid crystal is driven by applying a signal to the metal reflection electrode, the liquid crystal between the metal reflection electrodes is driven by an oblique electric field as shown in FIG. 7 and thus causes a domain to be generated. If a liquid crystal is driven by applying a signal to the transparent electrode between the metal reflective layers, the liquid crystal between the metal reflective layers can be driven by a vertical electric field.
【００１４】また、金属反射層には開口部が設けられて
おり開口部に対応する位置には蛍光層が設けられている
と好ましい。金属反射層に開口部を設けることによっ
て、照明装置からの光が開口部を透過して観察者側に出
射する。そのため、金属反射層間を透過する光だけでな
く開口部を透過する光によっても透過表示を行うことが
できるので透過型示が明るくなる。尚、この開口部は、
その径が、０．０１μｍ以上２０μｍ以下であることが
好ましい。開口部を設けたことで生じる反射型表示の表
示品質の劣化を抑えることができ、反射型表示と透過型
表示を同時に実現できる。It is preferable that an opening is provided in the metal reflection layer, and a fluorescent layer is provided at a position corresponding to the opening. By providing an opening in the metal reflective layer, light from the lighting device passes through the opening and exits to the viewer side. Therefore, the transmissive display can be performed not only by the light transmitted through the metal reflective layer but also by the light transmitted through the opening, so that the transmissive display becomes bright. In addition, this opening is
It is preferable that the diameter is 0.01 μm or more and 20 μm or less. Deterioration of the display quality of the reflective display caused by the provision of the opening can be suppressed, and the reflective display and the transmissive display can be simultaneously realized.
【００１５】また、開口部は反射面に対して、５％以上
３０％以下の面積比で形成することが好ましい。このよ
うにすることで、反射型表示の明るさの低下を抑えるこ
とができとともに、金属反射層の開口部から液晶に導入
される光によって透過型表示が実現できる。Preferably, the opening is formed with an area ratio of 5% or more and 30% or less with respect to the reflection surface. By doing so, it is possible to suppress a decrease in the brightness of the reflective display, and to realize a transmissive display by light introduced into the liquid crystal from the opening of the metal reflective layer.
【００１６】また金属反射層上に設ける絶縁層は、前記
金属反射層の酸化物であると好ましい。絶縁層をこのよ
うに反射層の酸化物により形成すれば、非常に薄い絶縁
層が実現する。この場合においては、金属反射層として
アルミニウムを用いると好ましい。アルミニウムは酸化
してもその反射率を維持することができるからである。
絶縁層の他例としては反射金属層の酸化物以外にもＳi
Ｏ２膜や有機物質によるオーバーコート膜等を用いるこ
とができる。The insulating layer provided on the metal reflection layer is preferably an oxide of the metal reflection layer. When the insulating layer is thus formed of the oxide of the reflective layer, a very thin insulating layer is realized. In this case, it is preferable to use aluminum as the metal reflection layer. This is because aluminum can maintain its reflectance even when oxidized.
Other examples of the insulating layer include Si in addition to the oxide of the reflective metal layer.
An O 2 film, an overcoat film made of an organic substance, or the like can be used.
【００１７】また、前記透明電極を、前記絶縁層上に形
成されたアクティブ素子に接続してもよい。アクティブ
素子とは、ＴＦＴ素子に代表される３端子素子又はＴＦ
Ｄ素子に代表される２端子素子を用いることができる。Further, the transparent electrode may be connected to an active element formed on the insulating layer. An active element is a three-terminal element represented by a TFT element or TF
A two-terminal element represented by a D element can be used.
【００１８】本発明の液晶装置の製造方法は、一対の基
板間に液晶層を有する液晶装置の製造方法であって、一
方の前記基板の一方の面に蛍光層を形成する工程と、前
記蛍光層上に金属反射層を形成する工程と、前記金属反
射層の液晶層側の面に実質的に透明な絶縁層を形成する
工程と、前記絶縁層の前記液晶層側の面に透明電極を形
成する工程と、を具備することを特徴とする。The method of manufacturing a liquid crystal device according to the present invention is a method of manufacturing a liquid crystal device having a liquid crystal layer between a pair of substrates, wherein a step of forming a fluorescent layer on one surface of one of the substrates; Forming a metal reflective layer on the layer, forming a substantially transparent insulating layer on the liquid crystal layer side of the metal reflective layer, and forming a transparent electrode on the liquid crystal layer side of the insulating layer. And a step of forming.
【００１９】蛍光層の具体例としては、赤用にＹ２Ｏ３
Ｅｕ、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３Ｅｕ、ＹＢＯ３Ｅｕ、ＧｄＢ
Ｏ３Ｅｕ、ＳｃＢＯ３Ｅｕ、ＹＶＯ４Ｅｕなどが、緑用
にＺｎ２ＳｉＯ４Ｍｎ、ＢａＡｌ１２Ｏ１９Ｍｎ、ＹＢ
Ｏ３Ｔｂ、ＬｕＢＯ３Ｔｂなど、青用にはＹ２ＳｉＯ３
Ｃｅ、ＢａＭｇＡｌ１４Ｏ２３Ｅｕ、ＣａＷＯ４Ｐｂ、
ＣａＷＯ４などがあげられる。これらはスクリーン印
刷、塗布、スピンコート、蒸着、スパッタなどによって成
膜することができる。As a specific example of the fluorescent layer, Y 2 O 3
Eu, (Y, Gd) BO 3 Eu, YBO 3 Eu, GdB
O 3 Eu, ScBO 3 Eu, YVO 4 Eu, etc. are used for green for Zn 2 SiO 4 Mn, BaAl 12 O 19 Mn, YB
O 3 Tb, such as LuBO 3 Tb, is for the blue Y 2 SiO 3
Ce, BaMgAl 14 O 23 Eu, CaWO 4 Pb,
CaWO 4 and the like. These can be formed by screen printing, coating, spin coating, vapor deposition, sputtering, or the like.
【００２０】また、本発明の電子機器は、液晶装置をそ
の表示部として備える電子機器であって、対向配置した
一対の基板間に液晶を挟持しており、一方の前記基板の
前記液晶とは反対の側から光を照射する照明装置と、を
備えた液晶装置であって、前記一方の基板の前記液晶側
の面には、表示画素に対応する部分に設けられた複数の
金属反射層及び前記複数の金属反射層間に設けられた蛍
光層が設けられていることを特徴とする。Further, the electronic apparatus of the present invention is an electronic apparatus having a liquid crystal device as a display unit, in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates arranged opposite to each other. A lighting device that irradiates light from the opposite side, and a liquid crystal side of the one substrate, a plurality of metal reflective layers provided in a portion corresponding to a display pixel, A fluorescent layer is provided between the plurality of metal reflective layers.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係る実施形態について説明する。Next, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
【００２２】（第１の実施の形態）図１は本発明に係る
液晶装置の第１実施形態の構造を示す図であり、(ａ）
は概略縦断面図であり、（ｂ）は平面図である。(First Embodiment) FIG. 1 is a view showing the structure of a liquid crystal device according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
Is a schematic longitudinal sectional view, and (b) is a plan view.
【００２３】この実施形態は基本的に単純マトリクス型
の液晶表示装置に関するものであるが、同様の構成によ
りアクティブマトリクス型の装置や他のセグメント型の
装置、その他の液晶装置にも適用することは可能であ
る。Although this embodiment is basically related to a simple matrix type liquid crystal display device, it can be applied to an active matrix type device, another segment type device, and other liquid crystal devices with the same configuration. It is possible.
【００２４】この実施形態では、２枚の透明基板１，２
の間に液晶層５が枠状のシール材１６によって封止され
た液晶パネルが形成されている。液晶層５は、所定のツ
イスト角を持つネマチック液晶で構成されている。前方
の透明基板１の内面上にはカラーフィルタ１０が形成さ
れ、このカラーフィルタ１０には、Ｒ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の３色の着色層が所定パターンで配列
されている。カラーフィルタ１０の表面上には透明な保
護膜１１が被覆されており、この保護膜１１の表面上に
複数のストライプ状の透明電極１４がＩＴＯなどにより
形成されている。透明電極１４の表面上には配向膜６が
形成され、所定方向にラビング処理が施されている。In this embodiment, the two transparent substrates 1 and 2
A liquid crystal panel in which the liquid crystal layer 5 is sealed with a frame-shaped sealing material 16 is formed therebetween. The liquid crystal layer 5 is composed of a nematic liquid crystal having a predetermined twist angle. A color filter 10 is formed on the inner surface of the front transparent substrate 1, and the color filter 10 has R (red), G
Three colored layers (green) and B (blue) are arranged in a predetermined pattern. A transparent protective film 11 is coated on the surface of the color filter 10, and a plurality of stripe-shaped transparent electrodes 14 are formed on the surface of the protective film 11 by ITO or the like. An alignment film 6 is formed on the surface of the transparent electrode 14 and rubbed in a predetermined direction.
【００２５】一方、後方の透明基板２の内面上には、蛍
光層１２がスピンコートにより約６００オングストロー
ムの厚みで形成されており、その蛍光層１２上にはアル
ミニウムからなる金属反射層７が蒸着法により５０〜３
００ｎｍの厚みで各ドットごとに形成されている。金属
反射層７としてはアルミニウムを用いると好ましいがク
ロム等の他の金属でも代用可能である。On the other hand, a phosphor layer 12 is formed on the inner surface of the rear transparent substrate 2 by spin coating to a thickness of about 600 Å, and a metal reflection layer 7 made of aluminum is deposited on the phosphor layer 12. 50 to 3 depending on the method
Each dot is formed with a thickness of 00 nm. Aluminum is preferably used for the metal reflection layer 7, but other metals such as chromium can be used instead.
【００２６】金属反射層７上には金属反射層７を陽極酸
化することによってＡｌ２Ｏ３からなる絶縁層８が形成
される。陽極酸化は、サリチル酸アンモニウム１〜１０
重量％とエチレングリコール２０〜８０重量％とを含有
する溶液を用いて化成電圧５〜２５０Ｖ、電流密度０.
００1〜０.１ｍＡ/ｃｍ２の条件で行えばよい。An insulating layer 8 made of Al 2 O 3 is formed on the metal reflection layer 7 by anodizing the metal reflection layer 7. Anodization is performed using ammonium salicylate 1 to 10
% By weight and a solution containing 20 to 80% by weight of ethylene glycol, a formation voltage of 5 to 250 V, and a current density of 0.5%.
What is necessary is just to carry out on conditions of 001-0.1mA / cm2.
【００２７】尚、酸化膜の膜厚は１４０ｎｍ又はその整
数倍とすると干渉による着色の発生を防止できる。When the thickness of the oxide film is 140 nm or an integral multiple thereof, coloring due to interference can be prevented.
【００２８】絶縁層８上には、上記カラーフィルタ１０
の着色層毎に形成されたストライプ状の透明電極９が上
記透明電極１４と交差するように複数配列されている。On the insulating layer 8, the color filter 10
A plurality of stripe-shaped transparent electrodes 9 formed for each colored layer are arranged so as to intersect the transparent electrodes 14.
【００２９】絶縁層８上にはストライプ状の透明電極９
が上記透明電極１４と交差するように複数形成されてい
る。そして透明電極９の表面上には上記と同様の配向膜
６が形成される。A transparent electrode 9 in the form of a stripe is formed on the insulating layer 8.
Are formed so as to intersect with the transparent electrode 14. Then, an alignment film 6 similar to the above is formed on the surface of the transparent electrode 9.
【００３０】尚、前方の透明基板１の外面上には偏光板
３が配置され、偏光板３と透明基板１との間に位相差板
４が配置されている。A polarizing plate 3 is arranged on the outer surface of the front transparent substrate 1, and a retardation plate 4 is arranged between the polarizing plate 3 and the transparent substrate 1.
【００３１】そして、偏光板３ｂの後方には、白色光を
発する蛍光管１５とこの蛍光管１５に沿った入射端面を
備えた導光板１３とを有するバックライトが配置されて
いる。導光板１３は裏面全体に散乱用の粗面が形成さ
れ、或いは散乱用の印刷層が形成されたアクリル樹脂板
などの透明体であり、光源である蛍光管１５の光を端面
にて受けて、図の上面からほぼ均一な光を放出するよう
になっている。その他のバックライトとしては、ＬＥＤ
（発光ダイオード）やＥＬ（エレクトロルミネセンス）
などを用いることができる。A backlight having a fluorescent tube 15 for emitting white light and a light guide plate 13 having an incident end face along the fluorescent tube 15 is arranged behind the polarizing plate 3b. The light guide plate 13 is a transparent body such as an acrylic resin plate on which a rough surface for scattering is formed on the entire back surface or a printed layer for scattering is formed. , And emits substantially uniform light from the upper surface of FIG. Other backlights include LEDs
(Light emitting diode) and EL (electroluminescence)
Etc. can be used.
【００３２】この実施形態では、透過型表示のときに各
金属反射層７の間の領域から光が漏れるのを防ぐため
に、カラーフィルタ１０の各着色層の間に形成された遮
光部であるブラックマトリクス層を設けてもよい。ブラ
ックマトリクス層としてはＣｒ層を被着したり、感光性
ブラック樹脂で形成する。In this embodiment, in order to prevent light from leaking from a region between the metal reflective layers 7 in the transmission type display, a black light shielding portion formed between the colored layers of the color filter 10 is formed. A matrix layer may be provided. The black matrix layer is formed by depositing a Cr layer or using a photosensitive black resin.
【００３３】反射型表示について説明する。外光は図１
における偏光板３、位相差板４、カラーフィルタ１０を
それぞれ透過し、液晶層５及び透明電極９を通過後、金
属反射層７又は蛍光層１２によって反射され、再び透明
電極９及び液晶層５を通過し、偏光板３から出射され
る。このとき、液晶層５への印加電圧によって明状態と
暗状態、及びその中間の明るさを制御する。The reflection type display will be described. Fig. 1
After passing through the polarizing plate 3, the phase difference plate 4, and the color filter 10 respectively, and passing through the liquid crystal layer 5 and the transparent electrode 9, the light is reflected by the metal reflective layer 7 or the fluorescent layer 12, and the transparent electrode 9 and the liquid crystal layer 5 The light passes through and is emitted from the polarizing plate 3. At this time, the bright state, the dark state, and the intermediate brightness are controlled by the voltage applied to the liquid crystal layer 5.
【００３４】次に、透過型表示について説明する。バッ
クライトからの光は偏光板３ｂ及び位相差板４ｂによっ
て所定の偏光となり、蛍光層１２に入射する。蛍光層１
２に入射した光は、蛍光物質を励起、発光させて、ある
いは蛍光層を導光して金属反射層より透明電極９及び液
晶層５に導入され、液晶層５を通過後、カラーフィルタ
１０、位相差板４をそれぞれ透過する。このとき、液晶
層５への印加電圧に応じて、偏光板３の透過（明状態）
と吸収（暗状態）、及びその中間の明るさを制御するこ
とができる。なお、位相差板４および４ｂについては本
実施形態では２枚としてあるが、１枚あるいは液晶パネ
ルの着色補償、もしくは視角補償によりそれぞれの位置
に複数枚位相差板を配置することも可能である。Next, the transmission type display will be described. Light from the backlight becomes predetermined polarization by the polarizing plate 3b and the phase difference plate 4b, and enters the fluorescent layer 12. Fluorescent layer 1
The light incident on 2 excites and emits a fluorescent substance or guides the fluorescent layer to be introduced into the transparent electrode 9 and the liquid crystal layer 5 from the metal reflective layer. The light passes through the phase difference plates 4. At this time, the transmission (bright state) of the polarizing plate 3 is performed according to the voltage applied to the liquid crystal layer 5.
, Absorption (dark state), and intermediate brightness can be controlled. In this embodiment, two retardation plates 4 and 4b are provided. However, one retardation plate or a plurality of retardation plates may be arranged at respective positions by color compensation of a liquid crystal panel or visual angle compensation. .
【００３５】上述したような本実施例の構成によれば、
二重映りや表示のにじみのない反射型表示と透過型表示
とを切り換えて表示することのできるカラー液晶装置が
実現できた。また、蛍光層によって照明装置からの光が
増幅するので非常に明るい透過型表示が実現した。ま
た、金属反射層に対応する位置から入射する照明装置か
らの光が蛍光層によって導光されて金属反射層間から液
晶側に出射するので、光の利用効率が非常によくなる。According to the configuration of the present embodiment as described above,
A color liquid crystal device that can switch and display between a reflective display and a transmissive display without double reflection or display bleeding has been realized. Further, since the light from the lighting device is amplified by the fluorescent layer, a very bright transmissive display is realized. In addition, since light from the lighting device that enters from a position corresponding to the metal reflection layer is guided by the fluorescent layer and exits from the metal reflection layer to the liquid crystal side, light utilization efficiency is extremely improved.
【００３６】本実施の形態における液晶装置第１の実施
の形態と同様に図２および図３に示した構造はアクティ
ブマトリクス型の液晶装置に応用できる。The liquid crystal device according to the present embodiment The structure shown in FIGS. 2 and 3 can be applied to an active matrix type liquid crystal device as in the first embodiment.
【００３７】図２および図３は、本実施の形態をアクテ
ィブマトリクス型の液晶装置に応用する場合の構成を示
し、図２はＴＦＴ素子を利用した場合の構成を示し、図
３はＴＦＤ素子に代表される２端子素子を利用した場合
の構成を示す。FIGS. 2 and 3 show a configuration in which the present embodiment is applied to an active matrix type liquid crystal device, FIG. 2 shows a configuration in which a TFT element is used, and FIG. The configuration when a typical two-terminal element is used is shown.
【００３８】図２において、基板２１上にはＩＴＯから
なる透明電極３１（画素電極）に接続されたＴＦＴ素子
が設けられている。蛍光層２９は、透明基板２１上に形
成した層間絶縁膜３２上に形成され、アルミニウムから
なる金属反射層３０は、蛍光層２９上に設けられてい
る。金属反射層３０上には絶縁層３１が設けられてい
る。絶縁層３１上にはドレイン電極２７に接続された透
明電極２８が形成されている。尚、その他の記号は、２
２はゲート電極、２３はゲート絶縁膜、２４はi―Ｓｉ
層、２５はｎ＋―Ｓi層、２６はソース電極をそれぞれ
示す。In FIG. 2, a TFT element connected to a transparent electrode 31 (pixel electrode) made of ITO is provided on a substrate 21. The fluorescent layer 29 is formed on the interlayer insulating film 32 formed on the transparent substrate 21, and the metal reflection layer 30 made of aluminum is provided on the fluorescent layer 29. An insulating layer 31 is provided on the metal reflection layer 30. On the insulating layer 31, a transparent electrode 28 connected to the drain electrode 27 is formed. Other symbols are 2
2 is a gate electrode, 23 is a gate insulating film, 24 is i-Si
Layer, 25 indicates an n + -Si layer, and 26 indicates a source electrode.
【００３９】図３においては、基板２１上にはタンタル
からなる第１導電層３１が形成されており、第１導電層
３１上にはタンタルを陽極酸化して得た絶縁層３２が形
成されている。絶縁層３２上にはクロムからなる第２導
電層３３ｂが形成されている。また、蛍光層３９は基板
２１上に形成されており、蛍光層上に形成された金属反
射層３８上には絶縁膜３７が形成されている。絶縁膜３
７上に形成された透明電極（画素電極）３６は、第２導
電層３３ｂに接続されている。金属反射層３８は、透明
電極の下側対応位置に設けられている。In FIG. 3, a first conductive layer 31 made of tantalum is formed on a substrate 21, and an insulating layer 32 obtained by anodizing tantalum is formed on the first conductive layer 31. I have. A second conductive layer 33b made of chromium is formed on the insulating layer 32. Further, the fluorescent layer 39 is formed on the substrate 21, and the insulating film 37 is formed on the metal reflective layer 38 formed on the fluorescent layer. Insulating film 3
The transparent electrode (pixel electrode) 36 formed on 7 is connected to the second conductive layer 33b. The metal reflection layer 38 is provided at a position corresponding to the lower side of the transparent electrode.
【００４０】（第２の実施の形態）図４は本実施の形態
に係る液晶装置に使用する１画素分の金属反射層の形状
を示す図であり、斜線部は金属がない透明部分をあらわ
す。(Second Embodiment) FIG. 4 is a view showing the shape of a metal reflective layer for one pixel used in the liquid crystal device according to the present embodiment, and a hatched portion indicates a transparent portion having no metal. .
【００４１】この実施形態は基本的に第１の実施の形態
で詳細に説明した単純マトリクス型の液晶装置の金属反
射層部分を図４で表わされる透明部分を有する金属反射
層に置き換えたものである。同様の構成によりアクティ
ブマトリクス型の装置や他のセグメント型の装置、その
他の液晶装置にも適用することは可能である。In this embodiment, the metal reflection layer portion of the simple matrix type liquid crystal device described in detail in the first embodiment is basically replaced by a metal reflection layer having a transparent portion shown in FIG. is there. With a similar structure, the present invention can be applied to an active matrix type device, another segment type device, and another liquid crystal device.
【００４２】透明部分の開口部の総面積は反射電極の総
面積に対して約１０%の割合で設けてある。図４（ａ）
〜（ｄ）に開口部の例を示す。The total area of the opening of the transparent portion is set at about 10% of the total area of the reflective electrode. FIG. 4 (a)
(D) shows an example of the opening.
【００４３】反射型表示の場合は、第１の実施の形態の
場合とまったく同様である。金属反射層内の透過部分は
１０%にすぎず、表示特性にほとんど影響しない。The case of the reflection type display is exactly the same as that of the first embodiment. The transmission portion in the metal reflection layer is only 10%, and hardly affects the display characteristics.
【００４４】次に、透過型表示について説明する。バッ
クライトからの光は偏光板及び位相差板によって所定の
偏光となり、蛍光層に入射する。蛍光層に入射した光
は、蛍光物質を励起、発光させて、あるいは蛍光層を導
光して金属反射層間および電極内に設けられた透明部分
からより透明電極及び液晶層に導入され、液晶層を通過
後、カラーフィルタ、位相差板をそれぞれ透過する。こ
のとき、液晶層への印加電圧に応じて、偏光板の透過
（明状態）と吸収（暗状態）、及びその中間の明るさを
制御することができる。Next, the transmission type display will be described. Light from the backlight becomes predetermined polarized light by the polarizing plate and the phase difference plate, and enters the fluorescent layer. The light incident on the fluorescent layer excites and emits a fluorescent substance, or guides the fluorescent layer, and is introduced into the transparent electrode and the liquid crystal layer from the transparent portions provided in the metal reflective layer and the electrode, and the liquid crystal layer After that, the light passes through the color filter and the phase difference plate. At this time, transmission (bright state) and absorption (dark state) of the polarizing plate, and the intermediate brightness can be controlled according to the voltage applied to the liquid crystal layer.
【００４５】上述したような本実施例の構成によれば、
二重映りや表示のにじみのない反射型表示と透過型表示
とを切り換えて表示することのできるカラー液晶装置が
実現できた。According to the configuration of the present embodiment as described above,
A color liquid crystal device that can switch and display between a reflective display and a transmissive display without double reflection or display bleeding has been realized.
【００４６】本実施の形態における液晶装置第１の実施
の形態と同様に図２に示した構造を採用することにより
アクティブマトリクス型の液晶装置に応用できる。The liquid crystal device in the present embodiment can be applied to an active matrix type liquid crystal device by adopting the structure shown in FIG. 2 as in the first embodiment.
【００４７】（第３の実施の形態）本発明の電子機器の
例を図５（a）〜（ｃ）に３つ示す。(Third Embodiment) FIGS. 5A to 5C show three examples of electronic equipment according to the present invention.
【００４８】図５（ａ）は携帯電話であり、本体５１の
前面上方部に表示部５２が設けられる。携帯電話は、屋
内屋外を問わずあらゆる環境で利用される。特に自動車
内で利用されることが多いが、夜間の車内は大変暗い。
従って携帯電話に利用される表示装置は、消費電力が低
い反射型表示をメインに、必要に応じて補助光を利用し
た透過型表示ができる半透過反射型液晶装置が望まし
い。本発明の液晶装置は反射型表示でも透過型表示でも
従来の液晶装置より明るく、コントラスト比が高い。FIG. 5A shows a mobile phone, in which a display unit 52 is provided at an upper front portion of a main body 51. Mobile phones are used in all environments, both indoors and outdoors. Especially, it is often used in cars, but the inside of cars at night is very dark.
Therefore, it is desirable that the display device used in the mobile phone is a transflective liquid crystal device capable of performing transmissive display using auxiliary light as needed, mainly reflective display with low power consumption. The liquid crystal device of the present invention is brighter than conventional liquid crystal devices and has a higher contrast ratio in both reflective display and transmissive display.
【００４９】図５（ｂ）はウォッチであり、本体５３の
中央に表示部５４が設けられる。ウォッチ用途における
重要な観点は、高級感である。本発明の液晶装置は、明
るくコントラストが高いことはもちろん、光の波長によ
る特性変化が少ないために色づきも小さい。従って、従
来の液晶装置と比較して、大変に高級感ある表示が得ら
れる。FIG. 5B shows a watch in which a display section 54 is provided at the center of the main body 53. An important aspect in watch applications is luxury. The liquid crystal device of the present invention is not only bright and has a high contrast, but also has a small coloring due to a small change in characteristics due to the wavelength of light. Therefore, a very high-quality display can be obtained as compared with the conventional liquid crystal device.
【００５０】図５（ｃ）は携帯情報機器であり、本体５
５の上側に表示部５６、下側に入力部５７が設けられ
る。また表示部の前面にはタッチ・キーを設けることが
多い。通常のタッチ・キーは表面反射が多いため、表示
が見づらい。従って、従来は携帯型と言えども透過型液
晶装置を利用することが多かった。ところが透過型液晶
装置は、常時バックライトを利用するため消費電力が大
きく、電池寿命が短かかった。このような場合にも本発
明の液晶装置は、反射型でも半透過反射型でも表示が明
るく鮮やかであるため、携帯情報機器に利用することが
出来る。FIG. 5C shows a portable information device,
The display unit 56 is provided on the upper side of the input unit 5, and the input unit 57 is provided on the lower side. In addition, touch keys are often provided on the front of the display unit. Normal touch keys have a lot of surface reflections, making it difficult to see the display. Therefore, conventionally, a transmissive liquid crystal device has often been used even though it is portable. However, since the transmissive liquid crystal device always uses the backlight, the power consumption is large and the battery life is short. Even in such a case, the liquid crystal device of the present invention can be used for a portable information device because the display is bright and vivid both in the reflective type and the transflective type.
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、表
示の二重映りやにじみなどの発生しない液晶装置におい
て、外光が充分に存在する場合には反射型表示として外
光を取り入れて反射面により反射させることにより表示
を行うことができるとともに、外光が充分にない場合に
はバックライトを点灯して液晶表示を視認できるように
構成することができる。As described above, according to the present invention, in a liquid crystal device in which double display or blurring of a display does not occur, if there is sufficient external light, the external light is introduced as a reflection type display. The display can be performed by reflecting the light on the reflection surface, and when there is not enough external light, the backlight can be turned on and the liquid crystal display can be visually recognized.
【００５２】さらには、蛍光層によって照明装置からの
光が増幅されるので光の利用効率を高めた明るい半透過
反射型の液晶装置が実現する。Further, since the light from the illumination device is amplified by the fluorescent layer, a bright transflective liquid crystal device with improved light use efficiency is realized.
【図１】本発明における液晶装置の一例を示す図であ
り、（a）は断面図であり、（ｂ）は平面図を示す。FIGS. 1A and 1B are diagrams illustrating an example of a liquid crystal device according to the present invention, wherein FIG. 1A is a cross-sectional view and FIG. 1B is a plan view.
【図２】本発明をＴＦＴ素子を使用した液晶装置に応用
する場合の下側基板の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a lower substrate when the present invention is applied to a liquid crystal device using a TFT element.
【図３】本発明を非線型２端子素子を使用した液晶装置
に応用する場合の下側基板の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a lower substrate when the present invention is applied to a liquid crystal device using a non-linear two-terminal element.
【図４】（a）〜（ｄ）は反射層に設ける開口部の形状
の例を示す。FIGS. 4A to 4D show examples of the shape of an opening provided in a reflective layer.
【図５】本発明の液晶装置を搭載した電子機器の例を示
す図であり、（a）は携帯電話、（ｂ）はウオッチ、
（ｃ）は携帯情報機器を示す。FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating examples of an electronic device equipped with the liquid crystal device of the present invention, wherein FIG. 5A is a mobile phone, FIG.
(C) shows a portable information device.
【図６】反射電極層に信号を印加する液晶装置の例を示
す図であり、電界がかかっている様子を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a liquid crystal device that applies a signal to a reflective electrode layer, and illustrates a state where an electric field is applied.
【符号の説明】 １、２・・・透明基板 ３ ・・・偏光板 ４ ・・・位相差板 ５ ・・・液晶層 ６ ・・・配向膜 ７ ・・・反射電極層 ８ ・・・絶縁層 ９、１４・・・透明電極 １０ ・・・カラーフィルタ １２ ・・・蛍光層 １５ ・・・蛍光管 １６ ・・・シール材[Description of Signs] 1, 2 ... Transparent substrate 3 ... Polarizing plate 4 ... Phase plate 5 ... Liquid crystal layer 6 ... Alignment film 7 ... Reflecting electrode layer 8 ... Insulation Layers 9 and 14 Transparent electrode 10 Color filter 12 Fluorescent layer 15 Fluorescent tube 16 Sealing material
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H042 DA02 DA03 DA18 DE00 2H090 HB02X HB06X HC09 HD07 LA20 MB01 2H091 FA08X FA11X FA11Z FA14Y FA23Z FA35Y FA41Z FA43Y FA44Z FA45Z FB06 FB08 FC02 FD06 GA03 GA06 GA07 GA13 2H092 JA24 JA28 JA34 JB57 KA05 KB04 MA24 PA10 PA11 PA12 PA13 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 2H042 DA02 DA03 DA18 DE00 2H090 HB02X HB06X HC09 HD07 LA20 MB01 2H091 FA08X FA11X FA11Z FA14Y FA23Z FA35Y FA41Z FA43Y FA44Z FA45Z FB06 FB08 FC02 FD06 GA03 GA06 GA07 GA07 MA24 PA10 PA11 PA12 PA13
Claims (7)
ており、一方の前記基板の前記液晶とは反対の側から光
を照射する照明装置と、を備えた液晶装置であって、 前記一方の基板の前記液晶側の面には、画素に対応する
部分に設けられた複数の金属反射層及び前記複数の金属
反射層間に対応する位置に設けた蛍光層が形成されてい
ることを特徴とする液晶装置。1. A liquid crystal device comprising: a lighting device that sandwiches liquid crystal between a pair of substrates disposed opposite to each other, and irradiates light from a side of the one substrate opposite to the liquid crystal, On the liquid crystal side surface of the one substrate, a plurality of metal reflective layers provided in a portion corresponding to a pixel and a fluorescent layer provided in a position corresponding to the plurality of metal reflective layers are formed. Characteristic liquid crystal device.
記金属反射層は、前記蛍光層上に設けられていることを
特徴とする液晶装置。2. A liquid crystal device according to claim 1, wherein said metal reflective layer is provided on said fluorescent layer.
絶縁層上に形成された透明電極層が設けられていること
を特報とする液晶装置。3. The liquid crystal device according to claim 2, wherein a substantially transparent insulating layer and a transparent electrode layer formed on the insulating layer are provided on the metal reflecting layer. Liquid crystal device with special information.
絶縁層は、前記金属反射層の酸化物であることを特徴と
する液晶装置。4. The liquid crystal device according to claim 3, wherein the insulating layer is an oxide of the metal reflection layer.
金属反射層には開口部が設けられており前記開口部に対
応する位置には前記蛍光層が設けられていることを特徴
とする液晶装置。5. The liquid crystal device according to claim 1, wherein an opening is provided in the metal reflection layer, and the fluorescent layer is provided at a position corresponding to the opening. Liquid crystal device.
製造方法であって、 一方の前記基板の一方の面に蛍光層を形成する工程と、 前記蛍光層上に金属反射層を形成する工程と、 前記金属反射層の液晶層側の面に実質的に透明な絶縁層
を形成する工程と、 前記絶縁層の前記液晶層側の面に透明電極を形成する工
程と、を具備することを特徴とする液晶装置の製造方
法。6. A method for manufacturing a liquid crystal device having a liquid crystal layer between a pair of substrates, comprising: forming a fluorescent layer on one surface of one of the substrates; and forming a metal reflective layer on the fluorescent layer. And forming a substantially transparent insulating layer on the surface of the metal reflective layer on the liquid crystal layer side, and forming a transparent electrode on the surface of the insulating layer on the liquid crystal layer side. A method for manufacturing a liquid crystal device, comprising:
器であって、 前記液晶装置は、対向配置した一対の基板間に液晶を挟
持しており、一方の前記基板の前記液晶とは反対の側か
ら光を照射する照明装置と、を備えた液晶装置であっ
て、前記一方の基板の前記液晶側の面には、画素に対応
する部分に設けられた複数の金属反射層及び前記複数の
金属反射層間に対応する位置に形成された蛍光層が設け
られていることを特徴とする電子機器。7. An electronic apparatus comprising a liquid crystal device as a display portion thereof, wherein the liquid crystal device sandwiches liquid crystal between a pair of substrates arranged opposite to each other, and is opposite to the liquid crystal on one of the substrates. A lighting device for irradiating light from the side, and a liquid crystal side surface of the one substrate, a plurality of metal reflective layers provided in a portion corresponding to a pixel and the plurality of An electronic device, comprising: a fluorescent layer formed at a position corresponding to a metal reflective layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10276225A JP2000105371A (en) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | Liquid crystal device, its preparation and electronic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP10276225A JP2000105371A (en) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | Liquid crystal device, its preparation and electronic apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000105371A true JP2000105371A (en) | 2000-04-11 |
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ID=17566444
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000105371A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003043483A (en) * | 2001-08-01 | 2003-02-13 | Seiko Epson Corp | Lighting device, electrooptic device, and electronic equipment |
| US6697137B2 (en) | 2000-05-15 | 2004-02-24 | Hitachi, Ltd. | Liquid crystal display device |
| WO2018198700A1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-11-01 | 株式会社ポラテクノ | Liquid crystal display device and optical element |
-
1998
- 1998-09-29 JP JP10276225A patent/JP2000105371A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
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