JP2003098523A - Semitransmissive liquid crystal display device - Google Patents
Semitransmissive liquid crystal display deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半透過型液晶表示
装置に関するものであって、より詳しくはその表示の輝
度およびコントラストを向上させるための改良に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transflective liquid crystal display device, and more particularly to an improvement for improving the brightness and contrast of the display.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、液晶表示装置として、液晶材料に
より制御する光をバックライトより照射するいわゆる透
過型の液晶表示装置が一般的であったが、近年、モバイ
ル端末等の急速な普及に伴い、バックライトを用いない
ことから消費電力が小さい反射型液晶表示装置が注目さ
れている。反射型液晶表示装置は、外光を反射して表示
を行なうため、屋外等の外光が強い環境では充分な表示
性能を発揮するが、その一方で、暗い屋内や夜間では表
示の視認性が極端に低下する。2. Description of the Related Art Conventionally, as a liquid crystal display device, a so-called transmissive liquid crystal display device in which light controlled by a liquid crystal material is emitted from a backlight has been generally used, but in recent years, with the rapid spread of mobile terminals and the like. Attention has been paid to a reflective liquid crystal display device that consumes less power because it does not use a backlight. Since the reflection type liquid crystal display device reflects external light to perform display, it exhibits sufficient display performance in an environment where the external light is strong such as outdoors, but on the other hand, the visibility of the display is poor in a dark room or at night. Extremely low.
【０００３】そこで、従来の透過型液晶表示装置と反射
型液晶表示装置とを組み合わせた半透過型液晶表示装置
が提案されている。半透過型液晶表示装置は、画素ごと
に反射表示用の領域および透過表示用の領域が配された
パネルとバックライトとを有し、外光とバックライトの
照射光の双方を表示に用いる。したがって、暗いところ
でも非常に明るいところでも、すなわち屋内か屋外かに
よらず品位の高い表示が可能であって、さらに透過型液
晶表示装置と比べて消費電力が小さい。Therefore, a semi-transmissive liquid crystal display device in which a conventional transmissive liquid crystal display device and a conventional reflective liquid crystal display device are combined has been proposed. The semi-transmissive liquid crystal display device has a panel in which a reflective display region and a transmissive display region are arranged for each pixel, and a backlight, and uses both external light and irradiation light of the backlight for display. Therefore, high-quality display is possible regardless of whether it is indoors or outdoors, even in a dark place or a very bright place, and the power consumption is smaller than that of the transmissive liquid crystal display device.
【０００４】半透過型液晶表示装置の構成を図１に示
す。半透過型液晶表示装置１は、一対のガラス基板４ａ
および４ｂとそれらに挟持された液晶層６とを備え、パ
ネル１２には各画素に反射表示領域１３および透過表示
領域１４が設けられている。液晶層６の液晶材料は、両
基板上に配された、たとえばインジウム・スズ酸化物か
らなる一対の透明電極５ａおよび５ｂの間に電圧を印加
することにより駆動される。半透過型液晶表示装置をモ
バイル機器に用いるためには、広い温度範囲で保存や使
用が可能であって、さらに、駆動電圧もできるだけ低い
液晶材料が求められる。このような液晶材料は、一般に
そのΔｎ（複屈折値）が０．０７より大きい。The structure of a transflective liquid crystal display device is shown in FIG. The transflective liquid crystal display device 1 includes a pair of glass substrates 4a.
And 4b and the liquid crystal layer 6 sandwiched therebetween, and the panel 12 is provided with a reflective display region 13 and a transmissive display region 14 in each pixel. The liquid crystal material of the liquid crystal layer 6 is driven by applying a voltage between the pair of transparent electrodes 5a and 5b made of, for example, indium tin oxide, which are arranged on both substrates. In order to use the transflective liquid crystal display device in mobile devices, a liquid crystal material that can be stored and used in a wide temperature range and has a driving voltage as low as possible is required. Such a liquid crystal material generally has a Δn (birefringence value) of more than 0.07.
【０００５】基板４ｂの反射表示領域１３には、凹凸７
が設けられ、さらにそれを被覆してたとえばアルミニウ
ムからなる反射膜８が設けられる。太陽光や天井照明光
など、外部から入射した光は、図中矢印で示すように、
液晶層６を透過しさらに反射膜８で散乱反射した後、再
度液晶層６を透過して外部に出射され、表示に寄与す
る。一方、透過表示領域１４には、凹凸７および反射膜
８は設けられておらず、バックライト光源９から発せら
れ導光板１１より照射された光は、液晶層６を透過した
後、外部に出射されて表示に寄与する。Concavities and convexities 7 are formed in the reflective display area 13 of the substrate 4b.
Is provided, and a reflective film 8 made of, for example, aluminum is provided so as to cover it. Light incident from the outside, such as sunlight or ceiling illumination light, is indicated by the arrow in the figure.
After being transmitted through the liquid crystal layer 6 and further scattered and reflected by the reflective film 8, the liquid crystal layer 6 is transmitted again and emitted to the outside to contribute to display. On the other hand, the transmissive display area 14 is not provided with the unevenness 7 and the reflective film 8, and the light emitted from the backlight light source 9 and emitted from the light guide plate 11 is transmitted to the outside after passing through the liquid crystal layer 6. Being contributed to the display.
【０００６】一般に、液晶表示装置では、リタデーショ
ン（複屈折率位相差）に起因したコントラストの低下や
画素の色つきを防止するための対策が施される。反射型
や透過型の液晶表示装置においても、リタデーションに
起因した画素の色つきやコントラストの低下は重要な問
題であるが、反射型と透過型の双方の機能を備えた半透
過型液晶表示装置では、周囲の環境によらず外部から入
射した光とバックライトが発した光の双方が表示に用い
られることから、反射表示領域と透過表示領域の表示色
の差が表示画像の質、特にコントラストおよび輝度に及
ぼす影響をも考慮する必要がある。Generally, in a liquid crystal display device, measures are taken to prevent the deterioration of contrast and the coloring of pixels due to retardation (birefringence phase difference). Even in a reflective or transmissive liquid crystal display device, the deterioration of pixel coloration and contrast due to retardation is an important problem, but a transflective liquid crystal display device having both reflective and transmissive functions. However, since both the light incident from the outside and the light emitted by the backlight are used for display regardless of the surrounding environment, the difference in display color between the reflective display area and the transmissive display area causes a difference in display image quality, particularly contrast. Also, it is necessary to consider the influence on the brightness.
【０００７】コントラストの低下や画素の色つきを防止
するために、偏光板、位相差板、液晶層を構成する液晶
材料およびその配向を、微細な反射表示用領域と透過表
示用領域とで使い分けることは困難であって、現実的で
はない。そこで、安価かつ容易であることから一般的に
なっている手段が、位相差板によるリタデーションの補
償である。たとえば、図に示すように、位相差板３ａ、
３ｂ、１０ａおよび１０ｂが、パネル１２と偏光板２ａ
および２ｂとの間に配される。特開２０００−３５５７
０号公報には、図１に示すものと同様であって、パネル
の表裏にいわゆるλ／２板とλ／４板を偏光板の内側に
配した半透過液晶表示パネルが開示されている。なお、
液晶層としては垂直配向の場合についてのみ詳述されて
いる。In order to prevent deterioration of contrast and coloring of pixels, a liquid crystal material forming a polarizing plate, a retardation film, a liquid crystal layer and its orientation are used separately for a fine reflective display region and a transmissive display region. Things are difficult and unrealistic. Therefore, a method that has become popular because it is inexpensive and easy is compensation of retardation by a retardation plate. For example, as shown in the figure, the phase difference plate 3a,
3b, 10a and 10b are the panel 12 and the polarizing plate 2a.
And 2b. Japanese Patent Laid-Open No. 2000-3557
Japanese Unexamined Patent Publication No. 0 (1994) discloses a semi-transmissive liquid crystal display panel similar to that shown in FIG. 1, in which so-called λ / 2 plate and λ / 4 plate are arranged inside the polarizing plate on the front and back of the panel. In addition,
The liquid crystal layer is described in detail only in the case of vertical alignment.
【０００８】特開２０００−１８７２２０号公報には、
半透過型液晶表示パネルの表裏両側に、偏光板と位相差
板が設けられ、さらにその反射表示用領域と透過表示用
領域においてそれぞれ最適なリタデーション値が設定さ
れた半透過型液晶表示装置が開示されている。すなわ
ち、同公報では、反射表示領域と透過表示領域でセルギ
ャップを異ならせてそれぞれ最適なリタデーション値を
設定し、反射表示、透過表示とも同時に黒表示を可能と
し、さらに白表示および階調表示も可能にしている。Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-187220 discloses that
Disclosed is a semi-transmissive liquid crystal display device in which a polarizing plate and a retardation plate are provided on both sides of a semi-transmissive liquid crystal display panel, and an optimum retardation value is set in each of the reflective display region and the transmissive display region. Has been done. That is, in the same publication, the cell gaps are made different between the reflective display area and the transmissive display area to set the optimum retardation values respectively, and black display is possible at the same time for both reflective display and transmissive display, and white display and gradation display are also possible. It is possible.
【０００９】しかしながら、同公報により最適とされた
リタデーション値を満たす半透過型液晶表示装置を作製
してその特性を評価したところ、ツイスト角を５０度以
上とすると、反射表示領域の透過率が低く、明るい表示
が得られなかった。また、ツイスト角を５０度以下にす
ると、一般的なΔｎが０．０７５以上の液晶材料を用い
た場合には、反射表示領域のセルギャップ（液晶層厚）
は３μｍ以下に薄くする必要がある。このようにセルギ
ャップが小さいと、安定した製造が困難になる。また、
パネルを指で押したときにショートが発生し易いといっ
た信頼性の観点からも問題がある。However, when a transflective liquid crystal display device satisfying the optimum retardation value according to the above publication is manufactured and its characteristics are evaluated, when the twist angle is 50 degrees or more, the transmittance of the reflective display region is low. , Bright display was not obtained. Further, when the twist angle is set to 50 degrees or less, a cell gap (liquid crystal layer thickness) in the reflective display area is obtained when a general liquid crystal material having Δn of 0.075 or more is used.
Needs to be thinned to 3 μm or less. If the cell gap is small as described above, stable manufacturing becomes difficult. Also,
There is also a problem from the viewpoint of reliability that a short circuit easily occurs when the panel is pressed with a finger.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決するためのものであり、高輝度で高コントラストな
表示が可能であって、さらに安定して製造することがで
きる半透過型液晶表示装置を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and is capable of displaying with high brightness and high contrast, and is a semi-transmissive liquid crystal which can be manufactured more stably. An object is to provide a display device.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明では、明るくコン
トラストの優れた表示を可能にするため、その透過表示
領域および反射表示領域における液晶層のΔｎ・ｄ、す
なわち液晶層の厚さｄと液晶材料の複屈折値Δｎの積を
最適値に設定する。According to the present invention, in order to enable bright and excellent contrast display, Δn · d of the liquid crystal layer in the transmissive display region and the reflective display region, that is, the thickness d of the liquid crystal layer and the liquid crystal. The product of the birefringence value Δn of the material is set to the optimum value.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明では、一対の基板およびそ
れらの間に挟持された液晶層を有するパネルと、パネル
のそれぞれの外面に配された偏光板および位相差板とを
備え、画素ごとに反射表示用の領域と透過表示用の領域
が設けられた半透過型液晶表示装置において、液晶層中
の液晶分子がねじれ角θtが１５〜５０度のねじれネマ
ティック配向を示すものであって、反射表示用の領域に
おける液晶層の平均厚さｄと波長５５０ｎｍの光に対す
る複屈折値Δｎの積Δｎ・ｄをBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, a panel having a pair of substrates and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, a polarizing plate and a retardation plate disposed on the outer surface of each panel, and each pixel is provided. In a semi-transmissive liquid crystal display device in which a reflective display region and a transmissive display region are provided, liquid crystal molecules in a liquid crystal layer exhibit a twisted nematic orientation with a twist angle θ t of 15 to 50 degrees. , The product Δn · d of the average thickness d of the liquid crystal layer in the reflective display region and the birefringence value Δn with respect to light having a wavelength of 550 nm.
【００１３】[0013]
【数３】 [Equation 3]
【００１４】とし、透過表示用の領域における液晶層の
平均厚さｄと波長５５０ｎｍの光に対する複屈折値Δｎ
の積Δｎ・ｄをThe average thickness d of the liquid crystal layer in the transmissive display region and the birefringence value Δn for light with a wavelength of 550 nm.
The product Δn · d of
【００１５】[0015]
【数４】 [Equation 4]
【００１６】とする。[0016]
【００１７】好ましい態様においては、パネルの両面に
それぞれ前記位相差板を２枚配し、そのうち表示のため
に光を出射する側の面には、リターデーション値が２３
０〜２４０ｎｍの第１位相差板と、その下層に積層して
リターデーション値が１４０〜１５０ｎｍの第２位相差
板とを配する。より好ましくは、前記パネルの表示のた
めに光を出射する側の面に配された第１位相差板の遅相
軸とそれと同面に配された偏光板の透過軸とのなす角度
を１６〜２４度とし、第１位相差板の遅相軸と第２位相
差板の遅相軸とのなす角度を５９〜６６度とする。パネ
ルの他方の側の面には、リターデーション値が１３０〜
１４５ｎｍの第３位相差板と、その上層にそれに積層し
たリターデーション値が２６５〜２８０ｎｍの第４位相
差板とを配する。第４位相差板の遅相軸とそれと同面に
配された偏光板の透過軸とのなす角度を１０〜２５度ま
たは６５〜８０度とし、第３位相差板の遅相軸と第４位
相差板の遅相軸とのなす角度を１０〜２５度または５５
〜６５度とする。パネルの表裏に配される位相差板に
は、それぞれリターデーション値が１４７〜１６０ｎｍ
であって、波長が長いほど光の複屈折が大きい逆波長分
散フィルムが用いられる。In a preferred embodiment, two retardation plates are provided on both sides of the panel, and the retardation value is 23 on the surface on the side that emits light for display.
A first retardation plate having a thickness of 0 to 240 nm and a second retardation plate having a retardation value of 140 to 150 nm laminated on the first retardation plate are disposed. More preferably, the angle formed by the slow axis of the first retardation plate disposed on the surface of the panel that emits light for display and the transmission axis of the polarizing plate disposed on the same surface is 16 The angle between the slow axis of the first retardation plate and the slow axis of the second retardation plate is 59 to 66 degrees. The surface on the other side of the panel has a retardation value of 130-
A third retardation plate having a wavelength of 145 nm and a fourth retardation film having a retardation value of 265 to 280 nm, which are stacked on the third retardation plate, are arranged on the third retardation plate. The angle between the slow axis of the fourth retardation plate and the transmission axis of the polarizing plate arranged on the same plane is set to 10 to 25 degrees or 65 to 80 degrees, and the slow axis of the third retardation plate and the fourth axis The angle between the slow axis of the retardation plate and 10 to 25 degrees or 55
~ 65 degrees. The retardation values on the front and back sides of the panel each have a retardation value of 147 to 160 nm.
A reverse wavelength dispersion film having a larger wavelength birefringence is used.
【００１８】他の好ましい態様においては、パネルの光
を出射する側の面に配された偏光板の透過軸と同側の前
記位相差板の遅相軸とのなす角度を２５〜３５度とし、
パネルの他方の側の偏光板の透過軸と位相差板の遅相軸
とのなす角度を３５〜４５度とする。パネルの両側に配
される位相差板には、たとえばリタデーション値が互い
に等しいものを用いる。In another preferred embodiment, the angle formed by the transmission axis of the polarizing plate disposed on the light emitting side of the panel and the slow axis of the retardation plate on the same side is 25 to 35 degrees. ,
The angle formed by the transmission axis of the polarizing plate on the other side of the panel and the slow axis of the retardation plate is 35 to 45 degrees. For the retardation plates arranged on both sides of the panel, those having equal retardation values are used.
【００１９】本発明の他の半透過型液晶表示装置では、
一対の基板およびそれらの間に挟持された液晶層を有す
るパネルと、前記パネルのそれぞれの外面に配された偏
光板および位相差板とを備えた半透過型液晶表示装置に
おいて、液晶層の液晶分子をそのねじれ角θtが１５〜
５０度のねじれネマティック配向を示すものとし、パネ
ルの両側に配された一対の偏光板の吸収軸のなす角度を
８０〜１１０度とする。好ましくは、パネルの表示のた
めに光を出射する側には、位相差板と偏光板が、その遅
相軸と吸収軸とのなす角度が２５〜３５度となるよう配
され、他方の側には位相差板と前記偏光板が、その遅相
軸および吸収軸のなす角度が５０〜６０度となるよう配
される。パネルの両面に配される位相差板には、たとえ
ばそれぞれリタデーション値が１４０〜１６０ｎｍの単
一の位相差板が用いられる。In another transflective liquid crystal display device of the present invention,
In a transflective liquid crystal display device comprising a panel having a pair of substrates and a liquid crystal layer sandwiched between them, and a polarizing plate and a retardation plate arranged on the outer surface of each of the panels, a liquid crystal of a liquid crystal layer is provided. The twist angle θ t of the molecule is 15 ~
A twisted nematic orientation of 50 degrees is shown, and the angle formed by the absorption axes of a pair of polarizing plates arranged on both sides of the panel is 80 to 110 degrees. Preferably, a retardation plate and a polarizing plate are arranged on the side of the panel that emits light for display such that the slow axis and the absorption axis form an angle of 25 to 35 degrees, and the other side. The retardation plate and the polarizing plate are arranged so that the angle formed by the slow axis and the absorption axis is 50 to 60 degrees. For the retardation plates arranged on both surfaces of the panel, for example, a single retardation plate having a retardation value of 140 to 160 nm is used.
【００２０】[0020]
【実施例】本発明では、Ｂｅｒｒｅｍａｎｎの４×４マ
トリスク理論に基づいたシミュレーションによって、Δ
ｎ・ｄの適性値を予測したのち、実際にその条件に基づ
いた半透過型液晶表示装置を組み立てて評価した。以
下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。EXAMPLES In the present invention, Δ was obtained by a simulation based on Berremann's 4 × 4 matrisk theory.
After predicting the appropriate value of n · d, a semi-transmissive liquid crystal display device was actually assembled and evaluated based on the conditions. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００２１】《実施例１》図１に示す半透過型液晶表示
装置において、液晶層６中の液晶材料のツイスト角を６
２度、４５度または２０度に固定し、偏光板２ａの配置
角ω0と、位相差板３ａおよび３ｂの配置角ω1およびω
2と、それらのリターデーション値Ｒ1およびＲ2と、位
相差板１０ａおよび１０ｂの配置角ω3およびω4と、そ
れらのリターデーション値Ｒ3およびＲ4と、液晶層６の
複屈折値Δｎと厚さ（セルギャップ）ｄの積Δｎ・ｄと
をパラメータとして、Ｂｅｒｒｅｍａｎｎの４×４マト
リスク理論に基づいたシミュレーションで、高輝度およ
び高コントラストであって、色付きの小さい白黒表示が
得られる構成を求めた。Example 1 In the transflective liquid crystal display device shown in FIG. 1, the twist angle of the liquid crystal material in the liquid crystal layer 6 is set to 6
Fixing at 2 °, 45 ° or 20 °, the arrangement angle ω 0 of the polarizing plate 2a and the arrangement angles ω 1 and ω of the phase difference plates 3a and 3b.
2 , their retardation values R 1 and R 2 , the arrangement angles ω 3 and ω 4 of the phase difference plates 10a and 10b, their retardation values R 3 and R 4, and the birefringence value of the liquid crystal layer 6. A configuration based on Berremann's 4 × 4 Matrices theory with Δn times the product (Δn · d) of the thickness (cell gap) d as a parameter, in which high-luminance and high-contrast, small colored black and white display is obtained I asked.
【００２２】ここで、図２に示すように、配置角ωのそ
れぞれは、パネルの表側すなわち画像表示面を正視した
ときの水平右方向を０度として、時計と反対周りを正と
してその角度を定義した。液晶分子の配向は、−９０度
すなわち垂直の下方向がツイスト角の中心として、時計
回りに変化させる。例えば、４５度ツイストなら基板４
ａ側の液晶分子の初期配向方向は−１１２．５度であっ
て、基板４ｂ側の液晶分子の初期配向方向は−６７．５
度である。また、２０度ツイストなら基板４ａ側が−１
００度であって、基板４ｂ側が−８０度である。Here, as shown in FIG. 2, each of the arrangement angles ω is 0 ° in the horizontal right direction when the front side of the panel, that is, the image display surface is directly viewed, and the angle is positive in the counterclockwise direction. Defined. The orientation of the liquid crystal molecules is changed clockwise with the center of the twist angle being -90 degrees, that is, the downward direction in the vertical direction. For example, if the twist is 45 degrees, the substrate 4
The initial alignment direction of the liquid crystal molecules on the a side is -112.5 degrees, and the initial alignment direction of the liquid crystal molecules on the substrate 4b side is -67.5.
It is degree. If the twist is 20 degrees, the board 4a side is -1.
It is 00 degrees and is −80 degrees on the substrate 4b side.
【００２３】まず、反射表示において、高輝度かつ高コ
ントラストであって、色つきの小さい表示が可能な偏光
板２ａおよび２ｂと位相差板３および１０の構成を求め
た。ここで、反射膜８の反射率は１００％に設定し、偏
光板２ａの透過率を往復で３１．７％に設定した。液晶
材料のΔｎは０．０７５とした。評価の基準として、明
るさ（反射率）が３０％以上（変調効率で約９５％以
上）であって、コントラスト比が３０以上を良としたと
ころ、ツイスト角が２０〜６２度のいずれの角度におい
ても、反射率、コントラスト比ともこの条件を満たす構
成が存在した。First, in the reflective display, the structures of the polarizing plates 2a and 2b and the phase difference plates 3 and 10 capable of displaying with high brightness and high contrast and with little coloring were obtained. Here, the reflectance of the reflective film 8 was set to 100%, and the transmittance of the polarizing plate 2a was set to 31.7% in a reciprocating manner. Δn of the liquid crystal material was 0.075. As a criterion for evaluation, when the brightness (reflectance) is 30% or more (modulation efficiency is about 95% or more) and the contrast ratio is 30 or more, any twist angle of 20 to 62 degrees is obtained. Also in the above, there was a configuration in which both the reflectance and the contrast ratio satisfy this condition.
【００２４】次に、反射表示におけるシュミレーション
に基づいて表側の位相差板３ａおよび３ｂと偏光板２ａ
の条件を設定し、それに基づいて裏面側の位相差板１０
ａおよび１０ｂと偏光板２ｂの好ましい条件を求めた。
得られたシュミレーション結果によると、コントラスト
比が２００以上である構成では、ツイスト角を６２度と
すると透過率が１５％となる。また、４５度ツイストお
よび２０度ツイストでは、透過率はそれぞれ約２５％お
よび３０％となる。ツイスト角が５０度以下では、透過
率が２０％以上であって反射表示および透過表示の双方
で明るい表示が可能な構成が得られるが、５０度より大
きくなると透過率は２０％以下となり、いずれの構成に
よっても明るい表示が得られない。従って、ツイスト角
は５０度以下がよいと考えられる。Next, based on the simulation in the reflective display, the phase difference plates 3a and 3b on the front side and the polarizing plate 2a.
The conditions are set, and the phase difference plate 10 on the back side is set based on the conditions.
The preferable conditions for a and 10b and the polarizing plate 2b were determined.
According to the obtained simulation result, in the structure having the contrast ratio of 200 or more, the transmittance becomes 15% when the twist angle is 62 degrees. In addition, the transmittance is about 25% and 30% at the 45-degree twist and the 20-degree twist, respectively. When the twist angle is 50 degrees or less, the transmittance is 20% or more, and a bright display can be obtained in both reflective display and transmissive display. However, when the twist angle is more than 50 degrees, the transmittance becomes 20% or less. Even with this configuration, a bright display cannot be obtained. Therefore, it is considered that the twist angle should be 50 degrees or less.
【００２５】表１に示す構成で、セルギャップｄを変化
させた場合の、反射表示領域の反射率および透過表示領
域の透過率を図３に示す。FIG. 3 shows the reflectance of the reflective display area and the transmittance of the transmissive display area when the cell gap d is changed in the configuration shown in Table 1.
【００２６】[0026]
【表１】 [Table 1]
【００２７】図３に示すように、セルギャップが２．６
μｍであると、０Ｖから１Ｖまで約３１％で略一定の反
射率となり、さらにより高い電圧の印加によって最大の
変調率が得られる。消費電力の低い、駆動電圧が２．５
ＶのＬＳＩをソースドライバに用いるためには、白表示
のときの電圧と黒表示のときの電圧の差を２．５Ｖ以下
にする必要がある。したがって、白表示の電圧が１Ｖで
あれば、黒表示のときの電圧は３．５Ｖ以下とすべきで
ある。セルギャップがこの値より小さくなるにつれ、反
射率は下がっていき、セルギャップが２μｍでは２５％
となる。さらに小さくなると急激に反射率は下がり、１
μｍではわずかに１０％をも下回ってしまう。一方、セ
ルギャップが２．６μｍより大きくなると、例えば３μ
ｍと４μｍの特性曲線に示されているように、０Ｖにお
ける反射率は徐々に下がっていくものの、ピークの反射
率は３１％と、セルギャップが２．６μｍの場合と同等
の高い値を示す。したがって、白表示の電圧をこの極大
値を示す１．４Ｖ程度に設定すれば、セルギャップが
２．６μｍの場合と同様に明るい白から３．５Ｖ近辺の
黒表示まで良好な階調表示が可能である。As shown in FIG. 3, the cell gap is 2.6.
When the thickness is μm, the reflectance becomes substantially constant from 0V to 1V at about 31%, and the maximum modulation rate can be obtained by applying a higher voltage. Low power consumption and drive voltage of 2.5
In order to use the V LSI as a source driver, the difference between the voltage for white display and the voltage for black display needs to be 2.5 V or less. Therefore, if the voltage for white display is 1V, the voltage for black display should be 3.5V or less. The reflectivity decreases as the cell gap becomes smaller than this value, and 25% when the cell gap is 2 μm.
Becomes When it becomes smaller, the reflectance drops sharply to 1
At μm, it is slightly less than 10%. On the other hand, when the cell gap is larger than 2.6 μm, for example, 3 μm
As shown in the characteristic curves of m and 4 μm, the reflectance at 0 V gradually decreases, but the reflectance at the peak is 31%, which is as high as that when the cell gap is 2.6 μm. . Therefore, if the voltage for white display is set to about 1.4V, which indicates this maximum value, good gradation display is possible from bright white to black display near 3.5V, as in the case where the cell gap is 2.6 μm. Is.
【００２８】セルギャップが４μｍを超えると、０Ｖで
の反射率はセルギャップの増加につれて上昇するもの
の、たとえば５μｍ厚の特性曲線より明らかなように、
反射率曲線は、電圧の上昇に伴って一旦極小値を示した
後に極大値を示すようになる。このようないわゆる波打
ちが生じてくると、表示に色味の変化が大きくなり、視
野角も狭くなるのであまり好ましくない。したがって、
セルギャップの好ましい範囲としては、図中実線で示
す、２．６〜４．０μｍとなる。ここで用いた液晶材料
のΔｎは０．０７５なので、Δｎ・ｄとしては２００〜
３００ｎｍが好ましい。実際の液晶パネルにおいては、
反射膜には散乱反射のために図１に示すように凹凸７が
設けられるため、セルギャップの小さい領域（すなわち
凸部を含む領域）でも反射率の高い２．６μｍ以上を確
保するためには、凹凸が形成された領域を含めたセルギ
ャップの平均を３．０〜３．６μｍとするのが最も好ま
しい。以上のように、３．０μｍ以上のセルギャップで
あっても、良好な表示が可能であることが推測される。When the cell gap exceeds 4 μm, the reflectance at 0 V increases as the cell gap increases, but as is clear from the characteristic curve of 5 μm thickness, for example,
The reflectance curve first exhibits a minimum value and then a maximum value as the voltage rises. When such a so-called waviness occurs, the change in color tint becomes large in the display and the viewing angle becomes narrow, which is not preferable. Therefore,
A preferable range of the cell gap is 2.6 to 4.0 μm shown by the solid line in the figure. Since Δn of the liquid crystal material used here is 0.075, Δn · d is 200 to
300 nm is preferred. In the actual liquid crystal panel,
As shown in FIG. 1, the unevenness 7 is provided on the reflective film for scattering reflection. Therefore, in order to secure a high reflectance of 2.6 μm or more even in a region having a small cell gap (that is, a region including a convex portion). Most preferably, the average of the cell gap including the region where the unevenness is formed is 3.0 to 3.6 μm. As described above, it is estimated that good display is possible even with a cell gap of 3.0 μm or more.
【００２９】次に、同様にツイスト角を２０度としたパ
ネルでの透過表示領域におけるΔｎ・ｄと表示特性の関
係について説明する。表１の構成でセルギャップを変化
させたときの電圧−透過率特性を図４に示す。０〜１Ｖ
での透過率は、セルギャップが３μｍであれば１６％と
低いものの、５μｍまではセルギャップの上昇につれて
上昇する。セルギャップが４μｍでは透過率は２６％と
なり、４．６〜５μｍでは３０％弱の最大値まで上昇す
る。セルギャップがこれより大きくなると、０〜１Ｖで
の透過率は低くなるものの、より高い電圧を印加する
と、４．６〜５μｍにおける最大値とほぼ同等のピーク
値を示す。したがって、透過表示領域のセルギャップが
４μｍ以上あれば、２６％以上の高い透過率が得られ、
明るい表示が可能になる。望ましくは最大透過率が得ら
れる４．６〜６μｍがよい。Δｎ・ｄに換算すると３４
５〜４５０ｎｍとなる。Next, the relationship between Δn · d and display characteristics in the transmissive display area in a panel having a twist angle of 20 degrees will be described. FIG. 4 shows voltage-transmittance characteristics when the cell gap is changed in the configuration of Table 1. 0-1V
Although the transmittance at 1 is as low as 16% when the cell gap is 3 μm, it increases as the cell gap increases up to 5 μm. When the cell gap is 4 μm, the transmittance is 26%, and when the cell gap is 4.6 to 5 μm, the transmittance increases to a maximum value of a little less than 30%. When the cell gap is larger than this, the transmittance at 0 to 1 V becomes low, but when a higher voltage is applied, it shows a peak value almost equal to the maximum value at 4.6 to 5 μm. Therefore, if the cell gap of the transmissive display region is 4 μm or more, a high transmittance of 26% or more can be obtained,
Bright display is possible. Desirably, 4.6 to 6 μm is preferable because the maximum transmittance can be obtained. 34 when converted to Δn · d
It becomes 5 to 450 nm.
【００３０】ツイスト角を４５度として、以下の表２に
示す構成で同様にシュミレーションを行った。Similar simulations were carried out with a twist angle of 45 degrees and the structure shown in Table 2 below.
【００３１】[0031]
【表２】 [Table 2]
【００３２】シュミレーションにより得られたツイスト
角が４５度の場合の反射表示特性は、２０度の場合とほ
ぼ同等であったが、良好な反射表示特性が得られるセル
ギャップの範囲がやや狭まり、平均セルギャップで３．
２〜４．０μｍ、すなわちリターデーション値で２４０
〜３００ｎｍとなった。シュミレーションにより得られ
た透過表示特性を図５に示す。透過率の最大値は、４．
４μｍまでセルギャップを大きくするにつれて大きくな
り、セルギャップが４．４μｍでは、２４％強に達す
る。セルギャップを５μｍとすると曲線に小さなピーク
が現れ始め、セルギャップを５．８μｍより大きくする
と透過率の最大値を示すピークの値も下がり始める。最
大透過率よりやや小さい範囲も含めて、セルギャップと
しては、図中実線で示す４．２〜６．０μｍ、Δｎ・ｄ
では３１５〜４５０ｎｍが好ましい。The reflection display characteristics when the twist angle obtained by the simulation was 45 degrees were almost the same as those when the twist angle was 20 degrees, but the range of the cell gap where good reflection display characteristics were obtained was slightly narrowed, and the average With cell gap 3.
2 to 4.0 μm, that is, a retardation value of 240
Was about 300 nm. The transmission display characteristics obtained by the simulation are shown in FIG. The maximum transmittance is 4.
It increases as the cell gap increases up to 4 μm, reaching a little over 24% at a cell gap of 4.4 μm. When the cell gap is 5 μm, a small peak begins to appear on the curve, and when the cell gap is larger than 5.8 μm, the peak value showing the maximum value of the transmittance also starts to decrease. Including the range slightly smaller than the maximum transmittance, the cell gap is 4.2 to 6.0 μm and Δn · d shown by the solid line in the figure.
Is preferably 315 to 450 nm.
【００３３】ツイスト角をより小さい１５度としてもほ
ぼ同様の表示特性が得られるが、ツイスト角を小さくす
ると、そのためにセルギャップを小さくする必要があ
る。ホモジニアス配向（ツイスト角０度）の場合には、
反射領域の良好な品位を得るための液晶層のΔｎ・ｄは
１４０ｎｍ強、セルギャップで２．０μｍ程度まで薄く
する必要がある。生産性の低下を避けるためには、ツイ
スト角はちいさくとも１５度である。したがって、ツイ
スト角は１５〜５０度が好ましい。ツイスト角を１５、
２０、２５、・・・、４５または５０度として、反射表
示領域において、コントラスト比が３０以上である領域
をシュミレーションにより求めたところ、以下の二式を
満たす領域となった。Almost the same display characteristics can be obtained even if the twist angle is smaller than 15 degrees, but if the twist angle is made smaller, it is necessary to make the cell gap smaller. In the case of homogeneous orientation (twist angle 0 degree),
In order to obtain good quality of the reflection area, Δn · d of the liquid crystal layer needs to be more than 140 nm and the cell gap needs to be thinned to about 2.0 μm. In order to avoid a reduction in productivity, the twist angle is at most 15 degrees. Therefore, the twist angle is preferably 15 to 50 degrees. Twist angle 15,
When the area having a contrast ratio of 30 or more in the reflective display area at 20, 25, ..., 45 or 50 degrees was obtained by simulation, it was an area satisfying the following two equations.
【００３４】[0034]
【数５】 [Equation 5]
【００３５】透過表示領域のΔｎ・ｄとしては、３１５
〜４５０ｎｍであれば、良好な白黒の階調表示が得られ
る。As Δn · d of the transmissive display area, 315
When it is ˜450 nm, good gray scale display can be obtained.
【００３６】上記のシュミレーション結果に基づいて、
実際に反射表示領域のセルギャップをそれぞれ２．４、
２．８、・・・、４．８または５．２μｍとした半透過
型液晶表示装置を組み立てて、その表示特性を評価し
た。位相差板３および１０には、いずれもノルボルネン
系樹脂からなる日東電工株式会社製のアートンフィルム
を用い、液晶材料には、フッ素系のポジ型ネマチック液
晶の混合物でΔｎが０．０７５のものを用いた。Based on the above simulation result,
Actually, the cell gap of the reflective display area is 2.4,
A semi-transmissive liquid crystal display device having a size of 2.8, ..., 4.8 or 5.2 μm was assembled and its display characteristics were evaluated. The retardation plates 3 and 10 are both made of Nitto Denko's Arton film made of norbornene-based resin, and the liquid crystal material is a mixture of fluorine-based positive nematic liquid crystals with Δn of 0.075. Using.
【００３７】実際に組み立てた液晶表示装置では、コン
トラストが計算の半分程度になること、高透過率偏光板
を用いたことから計算値より２割程度高い明るさが得ら
れたこと以外は、シュミレーションとほぼ結果が一致し
た。その結果を図６に示す。反射率が３０％以上とコン
トラスト比が３０以上の双方を満たすものを○とし、い
ずれか一方のみを満たすものを△とし、双方とも満たさ
ないものを×とした。図６より、実際に良好な反射表示
が可能なΔｎ・ｄの値は、ツイスト角が１５〜２０度に
おいては１９５〜３５０ｎｍであり、ツイスト角が２０
〜３５度においては２２５〜３３０ｎｍであり、ツイス
ト角が３５〜４５度においては２４０〜３００ｎｍであ
ることが分かる。In the actually assembled liquid crystal display device, the contrast was about half of the calculation, and the brightness was about 20% higher than the calculated value due to the use of the high transmittance polarizing plate. And the results almost agreed. The result is shown in FIG. The case where both the reflectance of 30% or more and the contrast ratio of 30 or more were satisfied was marked with ◯, the case where only one of them was satisfied was marked with Δ, and the case where neither of them was satisfied was marked with x. As shown in FIG. 6, the value of Δn · d at which actually good reflection display is possible is 195 to 350 nm when the twist angle is 15 to 20 degrees, and the twist angle is 20.
It can be seen that it is 225 to 330 nm at ~ 35 degrees and 240 to 300 nm at twist angles of 35 to 45 degrees.
【００３８】同様に、透過表示領域のセルギャップを変
化させた半透過型液晶表示パネルを組み立てて、その透
過表示特性を評価したところ、明るさやコントラスト比
の絶対値にシュミレーションからのずれは認められたも
のの、Δｎ・ｄが３４５〜４５０ｎｍであれば、良好な
表示特性が得られた。Similarly, when a transflective liquid crystal display panel in which the cell gap of the transmissive display area was changed was assembled and the transmissive display characteristics were evaluated, deviations from the simulation in the absolute values of brightness and contrast ratio were recognized. However, good display characteristics were obtained when Δn · d was 345 to 450 nm.
【００３９】反射表示領域および透過表示領域でそれぞ
れリタデーション値が上記条件を満たす半透過型カラー
液晶表示装置では、バックライトを点灯時に明るくコン
トラストが高い高品位の画像が得られるとともに、バッ
クライトを消灯時には対角５ｃｍの液晶パネルで１０ｍ
Ｗを切る低電力で良好な画質の画像が観察された。すな
わち、外光の下でも暗いところでも環境によらず広い色
再現範囲が得られた。In the transflective color liquid crystal display device in which the retardation values satisfy the above conditions in the reflective display area and the transmissive display area, respectively, a high-quality image with high contrast and high brightness is obtained when the backlight is turned on, and the backlight is turned off. Sometimes 10m on a 5cm diagonal LCD panel
Images of good quality were observed at low power below W. That is, a wide color reproduction range was obtained irrespective of the environment under both external light and dark places.
【００４０】偏光板および位相差板の構成は、以下のよ
うにして決定される。まず、表側の位相差板３について
は、偏光板２ａと隣接する第１の位相差板３ａは、リタ
デーション値が２７５ｎｍであるいわゆるλ／２板より
も、小さいリターデーション値を持つものが優れる。そ
の最適値は２３５ｎｍであるが、２３０〜２４０ｎｍで
あればよい。パネル１２側の第２の位相差板３ｂは、λ
／４（１３７．５ｎｍ）相当か少し大きい値、たとえば
１４０ｎｍから１５０ｎｍが好ましい。偏光板２ａと第
１位相差板３ａは、偏光板２ａの透過軸と第１位相差板
３ａの遅相軸のなす角度が、１６〜２４度、最適には２
０度になるよう配される。さらに第１位相差板３ａと第
２位相差板３ｂは、互いの遅相軸のなす角度が大きくな
るほど明るくなるがコントラストが下がってくることか
ら、５９〜６６度とすることが好ましい。The configurations of the polarizing plate and the retardation plate are determined as follows. First, regarding the retardation plate 3 on the front side, the first retardation plate 3a adjacent to the polarizing plate 2a is excellent in that it has a smaller retardation value than a so-called λ / 2 plate having a retardation value of 275 nm. The optimum value is 235 nm, but it may be 230 to 240 nm. The second retardation plate 3b on the panel 12 side is λ
/ 4 (137.5 nm) or a slightly larger value, for example, 140 nm to 150 nm is preferable. In the polarizing plate 2a and the first retardation plate 3a, the angle formed by the transmission axis of the polarizing plate 2a and the slow axis of the first retardation plate 3a is 16 to 24 degrees, and optimally 2 degrees.
Arranged to be 0 degrees. Further, the first retardation plate 3a and the second retardation plate 3b become brighter as the angle formed by the mutual slow axes becomes larger, but the contrast decreases, so it is preferable to set it to 59 to 66 degrees.
【００４１】位相差板１０については、パネル１２に近
い第３の位相差板１０ａはλ／４相当か少し小さい方が
よく、１３０〜１４５ｎｍとすることが好ましい。第４
の位相差板１０ｂはλ／２に近い２６５〜２８０ｎｍの
リターデーション値を有するものよい。第３の位相差板
１０ａの遅相軸と第４の位相差板１０ｂの遅相軸のなす
角度は、５５〜６５度、あるいは２５〜３５度とすると
よい。第２の偏光板２ｂの遅相軸と第４の位相差板１０
ｂの遅相軸のなす角度は１０〜２５度、あるいは６５〜
８０度とするとよい。上記範囲から外れると、大抵はコ
ントラストが非常に低くなったり、あるいは反射率や透
過率が下がってしまう等表示品位が下がるので、液晶層
のリターデーションと共に、位相差板、偏光板の配置角
やリターデーションも重要である。液晶層が捩れ配向を
取っているため、その構成パラメータの最適化はねじれ
のない場合と比べて非常に複雑で、容易ではなく、ま
た、構成パラメータによって大きく表示特性が変わって
くる。Regarding the retardation plate 10, it is preferable that the third retardation plate 10a near the panel 12 is equivalent to λ / 4 or slightly smaller, and is preferably 130 to 145 nm. Fourth
The retardation plate 10b may have a retardation value of 265 to 280 nm close to λ / 2. The angle formed by the slow axis of the third retardation plate 10a and the slow axis of the fourth retardation plate 10b is preferably 55 to 65 degrees, or 25 to 35 degrees. The slow axis of the second polarizing plate 2b and the fourth retardation plate 10
The angle formed by the slow axis of b is 10 to 25 degrees, or 65 to 65 degrees.
80 degrees is recommended. If it deviates from the above range, the display quality is lowered such that the contrast is usually very low or the reflectance or the transmittance is lowered, so that the retardation plate, the arrangement angle of the polarizing plate and the retardation of the liquid crystal layer are reduced. Retardation is also important. Since the liquid crystal layer has a twisted orientation, optimization of its constituent parameters is much more complicated and difficult than in the case where there is no twist, and the display characteristics vary greatly depending on the constituent parameters.
【００４２】《実施例２》本実施例では、パネルの表裏
に配する位相差板をそれぞれ一枚にした例について説明
する。図７に、本実施例の半透過型液晶表示装置を示
す。パネル１２の表裏にそれぞれ配された位相差板２３
および２０は、ともに波長が大きくなるとΔｎ・ｄも大
きくなるいわゆる逆波長分散型の位相差板（ＷＲＦ位相
差板）である。すなわち、一般に用いられているポリカ
ーボネートからなるそれと逆の波長分散特性を示す。こ
のような逆波長分散型位相差板は、たとえば帝人（株）
などから入手可能である。<Embodiment 2> In this embodiment, an example in which one retardation plate is provided on each of the front and back surfaces of the panel will be described. FIG. 7 shows a transflective liquid crystal display device of this embodiment. Retardation plates 23 arranged on the front and back of the panel 12, respectively
Reference numerals 20 and 20 are so-called inverse wavelength dispersion type retardation plates (WRF retardation plates) in which Δn · d increases as the wavelength increases. That is, it exhibits a wavelength dispersion characteristic opposite to that of a commonly used polycarbonate. Such an inverse wavelength dispersion type retarder is, for example, Teijin Ltd.
It is available from
【００４３】ツイスト角が２０度の場合を検討したとこ
ろ、位相差板のΔｎ・ｄは、表側、裏側ともにλ／４
（１３７．５ｎｍ）よりやや大きい値を持つものがよ
く、最適には１５２ｎｍであった。１４７ｎｍ〜１６０
ｎｍであれば、透過表示においてコントラスト比が２０
０以上で、透過率が２６％以上の良好な特性が得られ、
反射表示においても３０％以上の反射率と５０以上の高
いコントラストが得られる。例えばλ／４に近い１４２
ｎｍでは、黒状態が十分沈む電圧が５ボルト近くと高く
なり、電圧が高くとも問題ない車載用などでは使える
が、モバイル機器用としては、上記の範囲が好ましい。
表裏の位相差板の位相差がほぼ等しいと、よりコントラ
ストの高い表示が可能となった。表側の偏光板２３の遅
相軸角度は、−３〜７度、最適には２度である。表側の
位相差板２３はその遅相軸と偏光板２ａの透過軸とのな
す角度を２５〜３５度、最適には約３０度とする。さら
に、裏側偏光板の透過軸と裏側の位相差板の遅相軸がな
す角度は、３５〜４５度度が良かった。なお、このとき
の液晶層のΔｎ・ｄに関しては、実施例１とほとんど同
じ範囲が適していた。最適の構成を表３に示す。When the case where the twist angle is 20 degrees was examined, Δn · d of the retardation plate was λ / 4 for both the front side and the back side.
Those having a value slightly larger than (137.5 nm) are preferable, and optimally 152 nm. 147 nm-160
nm, the contrast ratio in transmissive display is 20
When 0 or more, good characteristics with a transmittance of 26% or more are obtained,
Even in the reflective display, a reflectance of 30% or more and a high contrast of 50 or more can be obtained. For example, 142 near λ / 4
In nm, the voltage for sufficiently sinking the black state is as high as about 5 V, and although it can be used for in-vehicle use where there is no problem even if the voltage is high, the above range is preferable for mobile devices.
When the phase difference between the front and back phase difference plates is almost the same, a display with higher contrast becomes possible. The slow axis angle of the polarizing plate 23 on the front side is -3 to 7 degrees, and optimally 2 degrees. The angle between the slow axis of the front side retardation plate 23 and the transmission axis of the polarizing plate 2a is 25 to 35 degrees, and optimally about 30 degrees. Further, the angle formed by the transmission axis of the back side polarizing plate and the slow axis of the back side retardation plate is preferably 35 to 45 degrees. In addition, about Δn · d of the liquid crystal layer at this time, almost the same range as in Example 1 was suitable. Table 3 shows the optimum configuration.
【００４４】[0044]
【表３】 [Table 3]
【００４５】《実施例３》本実施例では、従来より広く
用いられているポリカーボネートからなる位相差板を、
実施例２と同様にパネルの表裏にそれぞれ１枚ずつ配し
た構成において、最適条件を検討した。ツイスト角が２
０度の場合、位相差板のΔｎ・ｄは、表側、裏側ともに
λ／４（１３７．５ｎｍ）よりやや大きい値を持つもの
がよく、１４０ｎｍ〜１６０ｎｍであれば、コントラス
ト比の高い表示が得られた。透過においては、リターデ
ーション値が大きくなるほどコントラスト比が下がる傾
向が見られ、１４０ｎｍでは１２２４となり、１６０ｎ
ｍでは６６１となった。しかし、リターデーションが大
きくなると黒表示可能な電圧（黒の沈む電圧）が下が
り、１６０ｎｍでは３Ｖになる。したがって、コントラ
スト比が若干低下するものの低電圧化が可能となり、省
電力化に貢献できる。Example 3 In this example, a retardation plate made of polycarbonate, which has been widely used in the past, was used.
Similar to Example 2, the optimum conditions were examined in the configuration in which one panel was provided on each of the front and back sides. Twist angle is 2
In the case of 0 degree, Δn · d of the retardation film should have a value slightly larger than λ / 4 (137.5 nm) on both the front side and the back side, and if it is 140 nm to 160 nm, a display with a high contrast ratio can be obtained. Was given. In transmission, the contrast ratio tends to decrease as the retardation value increases, and becomes 1224 at 140 nm, which is 160 n.
It became 661 in m. However, as the retardation increases, the voltage capable of displaying black (the voltage for sinking black) decreases, and becomes 3V at 160 nm. Therefore, although the contrast ratio is slightly lowered, it is possible to reduce the voltage and contribute to power saving.
【００４６】一方、反射においては、１４０〜１６０ｎ
ｍで３０％以上の高い反射率と５０以上の高いコントラ
ストが得られ、１５２ｎｍでは２５３と高いコントラス
ト比が得られた。上記範囲を外れると、コントラスト比
が１０近くに低下した。すなわち、反射表示領域のリタ
デーション値を１４０〜１６０ｎｍとすることで、コン
トラスト比が飛躍的に向上する。On the other hand, in reflection, 140 to 160 n
At m, a high reflectance of 30% or more and a high contrast of 50 or more were obtained, and at 152 nm, a high contrast ratio of 253 was obtained. Outside the above range, the contrast ratio decreased to near 10. That is, the contrast ratio is dramatically improved by setting the retardation value of the reflective display area to 140 to 160 nm.
【００４７】さらに、パネルの表裏の偏光板をそれらの
吸収軸のなす角度を０度付近から１８０度まで変化させ
ると、図８に示すように、９０度付近において黒の沈み
が大きくなり、コントラスト比が高くなることが明らか
になった。また、この角度を９０度付近とすることで、
黒表示可能な電圧も８０度で２．９Ｖ、９０度で３．２
Ｖと低電圧化でき、モバイル機器に適用するためには有
効である。１１０度を越えると電圧が３．５Ｖ以上とな
る。もちろん、反射特性とのγ特性、ＶＴカーブと適合
させる必要があるが、透過重視の場合は特にコントラス
ト比が重要なため、８０度以上角度をつけることで計算
上のコントラストを５００以上、さらに最適な設定では
１０００倍近いコントラスト比にできるのは有用であ
る。Further, when the angles formed by the absorption axes of the front and back polarizing plates of the panel are changed from about 0 degrees to 180 degrees, as shown in FIG. It became clear that the ratio would be higher. Also, by setting this angle near 90 degrees,
The voltage that can display black is 2.9V at 80 degrees and 3.2 at 90 degrees.
The voltage can be reduced to V and is effective for application to mobile devices. When it exceeds 110 degrees, the voltage becomes 3.5 V or more. Of course, it is necessary to match the γ curve with the reflection characteristic and the VT curve, but when the emphasis is on transmission, the contrast ratio is particularly important, so by setting an angle of 80 degrees or more, the calculated contrast is 500 or more, and it is more optimal. It is useful to be able to obtain a contrast ratio close to 1000 times under various settings.
【００４８】実際に表示装置を組み立てたところ、開口
率の制限やその他のロスでコントラスト比は理論値より
も半分以下に低下するものの、高コントラスト比のパネ
ルが得られた。パネル表側の位相差板と位相差板がその
遅相軸と吸収軸のなす角度が２５〜３５度、最も好まし
くは３２度になるよう配された場合に優れた表示が得ら
れた。また、パネル裏側の偏光板の吸収軸と位相差板の
遅相軸がなす角度は、５０度から６０度が良かった。以
上の範囲を外れると黒の沈みが悪くなりコントラストが
低下した。なお、このときの液晶層のΔｎ・ｄに関して
は、実施例１とほとんど同じ範囲が適していた。最適の
構成を表４に示す。When the display device was actually assembled, a panel having a high contrast ratio was obtained although the contrast ratio was reduced to less than half the theoretical value due to the restriction of the aperture ratio and other losses. Excellent display was obtained when the retardation film on the front side of the panel and the retardation film were arranged such that the angle between the slow axis and the absorption axis was 25 to 35 degrees, and most preferably 32 degrees. Further, the angle formed by the absorption axis of the polarizing plate on the back side of the panel and the slow axis of the retardation plate was preferably 50 to 60 degrees. If the amount is out of the above range, the black sinking becomes worse and the contrast is lowered. In addition, about Δn · d of the liquid crystal layer at this time, almost the same range as in Example 1 was suitable. Table 4 shows the optimum configuration.
【００４９】[0049]
【表４】 [Table 4]
【００５０】[0050]
【発明の効果】本発明によると、反射表示と透過表示と
もに高品位の表示が可能な、低消費電力で高品位の半透
過型液晶を提供することができる。According to the present invention, it is possible to provide a high-quality semi-transmissive liquid crystal with low power consumption, which enables high-quality display in both reflective display and transmissive display.
【図１】本発明の一実施例の半透過型液晶表示装置の要
部を示す概略した縦断面図である。FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing a main part of a transflective liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図２】同実施例において、偏光板の配置角、位相差板
の配置角および液晶のツイスト角の関係を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a relationship among an arrangement angle of a polarizing plate, an arrangement angle of a retardation plate, and a twist angle of liquid crystal in the example.
【図３】同シュミレーションで得られたツイスト角２０
度の半透過型液晶表示装置におけるセルギャップと反射
率の関係を示す特性図である。FIG. 3 Twist angle 20 obtained by the same simulation
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a cell gap and a reflectance in a semi-transmissive liquid crystal display device of a degree.
【図４】同セルギャップと透過率の関係を示す特性図で
ある。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the cell gap and the transmittance.
【図５】ツイスト角４５度の半透過型液晶表示装置にお
けるセルギャップと透過率の関係を示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a cell gap and a transmittance in a semi-transmissive liquid crystal display device having a twist angle of 45 degrees.
【図６】同液晶層のリタデーション値と反射表示特性の
関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a retardation value of the liquid crystal layer and a reflective display characteristic.
【図７】本発明の他の実施例の半透過型液晶表示装置の
要部を示す概略した縦断面図である。FIG. 7 is a schematic vertical cross-sectional view showing a main part of a transflective liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.
【図８】偏光板−位相差板の相対位置とパネルの透過率
との関係を示す特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the relative position of a polarizing plate and a retardation plate and the transmittance of the panel.
１ 液晶表示素子
２ａ、２ｂ 偏光板
３、３ａ、３ｂ、１０、１０ａ、１０ｂ、２０、２３
位相差板
４ａ、４ｂ ガラス基板
５ａ、５ｂ 透明電極
６ 液晶層
７ 凹凸
８ 反射膜
９ バックライト光源
１１ 導光板
１２ パネル
１３ 反射表示領域
１４ 透過表示領域1 Liquid crystal display elements 2a, 2b Polarizing plates 3, 3a, 3b, 10, 10a, 10b, 20, 23
Retardation plates 4a, 4b Glass substrates 5a, 5b Transparent electrode 6 Liquid crystal layer 7 Unevenness 8 Reflective film 9 Backlight light source 11 Light guide plate 12 Panel 13 Reflective display area 14 Transmissive display area
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 EA16 EA31 GA02 HA10 HA11 HA15 HA18 HA22 KA07 KA11 KA17 KA18 KA30 MA02 MA06 MA16 2H091 FA01X FA08X FA11X FD04 FD06 FD10 FD12 FD22 FD23 KA02 KA03 LA17 LA18 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 2H088 EA16 EA31 GA02 HA10 HA11 HA15 HA18 HA22 KA07 KA11 KA17 KA18 KA30 MA02 MA06 MA16 2H091 FA01X FA08X FA11X FD04 FD06 FD10 FD12 FD22 FD23 KA02 KA03 LA17 LA18
Claims (11)
た液晶層を有するパネルと、前記パネルのそれぞれの外
面に配された偏光板および位相差板とを具備し、画素ご
とに反射表示用の領域と透過表示用の領域を備えた半透
過型液晶表示装置であって、前記液晶層中の液晶分子が
ねじれ角θtが１５〜５０度のねじれネマティック配向
を示し、 前記反射表示用の領域における前記液晶層の平均厚さｄ
と波長５５０ｎｍの光に対する複屈折値Δｎの積Δｎ・
ｄが 【数１】 を満たし、前記透過表示用の領域における前記液晶層の
平均厚さｄと波長５５０ｎｍの光に対する複屈折値Δｎ
の積Δｎ・ｄが 【数２】 を満たす半透過型液晶表示装置。1. A reflective display for each pixel, comprising a panel having a pair of substrates and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, and a polarizing plate and a retardation plate disposed on the outer surface of each panel. And a region for transmissive display, wherein the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer exhibit a twisted nematic alignment with a twist angle θ t of 15 to 50 degrees. Average thickness d of the liquid crystal layer in the region
And the birefringence value Δn for light with a wavelength of 550 nm, Δn ·
d is [Equation 1] And an average thickness d of the liquid crystal layer in the transmissive display region and a birefringence value Δn with respect to light having a wavelength of 550 nm.
The product of Δn and d is A transflective liquid crystal display device that satisfies the requirements.
板が２枚配され、表示のために光を出射する側の面に、
リターデーション値が２３０〜２４０ｎｍの第１位相差
板と、前記第1位相差板の下層に積層されたリターデー
ション値が１４０〜１５０ｎｍの第２位相差板とが配さ
れた請求項１記載の半透過型液晶表示装置。2. The two retardation plates are arranged on both surfaces of the panel, and the surface on the side for emitting light for display,
The first retardation plate having a retardation value of 230 to 240 nm, and the second retardation plate having a retardation value of 140 to 150 nm, which is stacked below the first retardation plate, are arranged. Transflective liquid crystal display device.
側の面に配された偏光板の透過軸と前記第１位相差板の
遅相軸とのなす角度が１６〜２４度であって、前記第１
位相差板の遅相軸と第２位相差板の遅相軸とのなす角度
が５９〜６６度である請求項２記載の半透過型液晶表示
装置。3. The angle formed by the transmission axis of the polarizing plate and the slow axis of the first retardation plate, which is arranged on the surface of the panel for emitting light for displaying, is 16 to 24 degrees. The first
The transflective liquid crystal display device according to claim 2, wherein an angle formed by the slow axis of the retardation plate and the slow axis of the second retardation plate is 59 to 66 degrees.
ーション値が１３０〜１４５ｎｍの第３位相差板と、前
記第３位相差板に積層してその上層に配されたリターデ
ーション値が２６５〜２８０ｎｍの第４位相差板とを備
えた請求項３記載の半透過型液晶表示装置。4. The third retardation plate having a retardation value of 130 to 145 nm on the other surface of the panel, and the retardation value laminated on the third retardation plate and disposed on the upper layer thereof. The transflective liquid crystal display device according to claim 3, further comprising a fourth retardation plate having a wavelength of 265 to 280 nm.
光板の透過軸と前記第４位相差板の遅相軸とのなす角度
が１０〜２５度または６５〜８０度であって、前記第３
位相差板の遅相軸と第４位相差板の遅相軸とのなす角度
が１０〜２５度または５５〜６５度である請求項４記載
の半透過型液晶表示装置。5. The angle between the transmission axis of the polarizing plate disposed on the other surface of the panel and the slow axis of the fourth retardation plate is 10 to 25 degrees or 65 to 80 degrees. , The third
The transflective liquid crystal display device according to claim 4, wherein an angle formed by the slow axis of the retardation plate and the slow axis of the fourth retardation plate is 10 to 25 degrees or 55 to 65 degrees.
板のそれぞれが、１４７〜１６０ｎｍのリターデーショ
ン値を有し、波長が長いほど光の複屈折が大きい逆波長
分散フィルムからなる請求項１記載の半透過型液晶表示
装置。6. The reverse wavelength dispersion film, wherein each of the retardation plates arranged on the front and back sides of the panel has a retardation value of 147 to 160 nm and has a larger light birefringence as the wavelength increases. 1. The transflective liquid crystal display device according to 1.
れた偏光板の透過軸と同側の前記位相差板の遅相軸との
なす角度が２５〜３５度であって、前記パネルの他方の
側の前記偏光板の透過軸と前記位相差板の遅相軸とのな
す角度が３５〜４５度である請求項１記載の半透過型液
晶表示装置。7. The angle formed between the transmission axis of a polarizing plate disposed on the surface of the panel that emits light and the slow axis of the retardation plate on the same side is 25 to 35 degrees, and The transflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein an angle formed by the transmission axis of the polarizing plate and the slow axis of the retardation plate on the other side of the panel is 35 to 45 degrees.
板のリタデーション値が互いに等しい請求項８記載の半
透過型液晶表示装置。8. The transflective liquid crystal display device according to claim 8, wherein the retardation values of the retardation plates arranged on both sides of the panel are equal to each other.
た液晶層を有するパネルと、前記パネルのそれぞれの外
面に配された偏光板および位相差板とを具備し、前記液
晶層の液晶分子がねじれ角θtが１５〜５０度のねじれ
ネマティック配向を示し、前記パネルの両側に配された
一対の前記偏光板の吸収軸のなす角度が８０〜１１０度
である半透過型液晶表示装置。9. A liquid crystal molecule of the liquid crystal layer, comprising a panel having a pair of substrates and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, and a polarizing plate and a retardation plate disposed on the outer surface of each of the panels. Indicates a twisted nematic orientation with a twist angle θ t of 15 to 50 degrees, and the angle formed by the absorption axes of the pair of polarizing plates disposed on both sides of the panel is 80 to 110 degrees.
る側の前記位相差板および前記偏光板は、その遅相軸と
吸収軸とのなす角度が２５〜３５度に設定され、他方の
側の前記位相差板および前記偏光板は、その遅相軸と吸
収軸とのなす角度が５０〜６０度に設定された請求項９
記載の半透過型液晶表示装置。10. An angle between a slow axis and an absorption axis of the retardation plate and the polarizing plate on the side of emitting light for displaying the panel is set to 25 to 35 degrees, and 10. The retardation plate and the polarizing plate on the side are set such that the angle formed between the slow axis and the absorption axis is 50 to 60 degrees.
The transflective liquid crystal display device described.
差板のそれぞれが、リタデーション値が１４０〜１６０
ｎｍの単一の位相差板からなる請求項９記載の半透過型
液晶表示装置。11. The retardation value of each of the retardation plates disposed on both sides of the panel is 140 to 160.
The transflective liquid crystal display device according to claim 9, comprising a single retardation film having a wavelength of 10 nm.
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|---|---|---|---|
| JP2002094369A JP2003098523A (en) | 2001-07-17 | 2002-03-29 | Semitransmissive liquid crystal display device |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004309922A (en) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Sony Corp | Liquid crystal display device |
| JP2007500865A (en) * | 2003-07-31 | 2007-01-18 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Switchable 2D / 3D display |
| US8023073B2 (en) | 2006-01-26 | 2011-09-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Color filter display panel, thin film transistor array panel, liquid crystal display thereof, and method thereof |
| US10736519B2 (en) | 2012-01-19 | 2020-08-11 | Philips Image Guided Therapy Corporation | Interface devices, systems, and methods for use with intravascular pressure monitoring devices |
| KR20220012751A (en) * | 2020-07-23 | 2022-02-04 | 삼성에스디아이 주식회사 | Polarizing plate and optical display apparatus comprising the same |
-
2002
- 2002-03-29 JP JP2002094369A patent/JP2003098523A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004309922A (en) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Sony Corp | Liquid crystal display device |
| JP4507505B2 (en) * | 2003-04-09 | 2010-07-21 | ソニー株式会社 | Liquid crystal display |
| JP2007500865A (en) * | 2003-07-31 | 2007-01-18 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Switchable 2D / 3D display |
| JP4855934B2 (en) * | 2003-07-31 | 2012-01-18 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Switchable 2D / 3D display |
| US8023073B2 (en) | 2006-01-26 | 2011-09-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Color filter display panel, thin film transistor array panel, liquid crystal display thereof, and method thereof |
| US10736519B2 (en) | 2012-01-19 | 2020-08-11 | Philips Image Guided Therapy Corporation | Interface devices, systems, and methods for use with intravascular pressure monitoring devices |
| KR20220012751A (en) * | 2020-07-23 | 2022-02-04 | 삼성에스디아이 주식회사 | Polarizing plate and optical display apparatus comprising the same |
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