JP3996795B2

JP3996795B2 - Liquid crystal display device and portable terminal

Info

Publication number: JP3996795B2
Application number: JP2002078198A
Authority: JP
Inventors: 美津雄宮崎
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2022-03-20
Also published as: JP2003279970A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示パネルに、導光板の端面に光源を配して成る面状ライトを配した液晶表示装置に関するものである。さらに本発明の液晶表示装置を備えた携帯端末に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置は薄型、軽量および低消費電力というメリットがあり、これらのメリットを活かして、コンピュータ、携帯電話、携帯情報端末等の表示パネルとして広く利用されている。
【０００３】
最近、特に携帯電話については、待機時には蓋を閉じた状態で持ち歩き、着信時に蓋を開けるようなタイプが普及している。
【０００４】
このようなタイプによれば、その携帯電話を持ち歩いている状態でも時計を表示したり、着信相手が表示できるなどの機能が付加され、液晶表示装置も主表示部と副表示部というように分けて携帯電話に搭載されるものが多く発売されてきている。
【０００５】
一般的には主表示部と副表示部に使用される液晶表示装置においては、それぞれ単独の液晶表示パネルを使用している。
【０００６】
しかしながら、携帯電話に用いる液晶表示装置は消費電力が小さく、軽量であることが望まれており、機能が進化する一方、携帯性が損なわれている。
【０００７】
これらの要求に応えるべく先行技術が提案されている（特開２００１−２７７５６号公報参照）。
【０００８】
この提案された液晶表示装置Ｐを図７でもって説明する。
図７は従来の反射型液晶表示装置Ｐの断面図である。
【０００９】
同図に示す如く、透明基板上にストライプ状のＩＴＯからなる透明電極と配向膜を順次配設した一方の透明部材１と他方の透明部材２とを形成し、そして、一方の透明部材１と他方の透明部材２との双方の基板間距離（以下、この基板間距離を基板間ギャップと称する）を保つようにスペーサを散布し、さらにシール部材を設けて封止するとともに、液晶を充填することで、液晶表示装置Ｐが得られる。
【００１０】
この液晶表示装置Ｐでは１枚の液晶表示装置を利用し、ディスプレイ方向Ａとディスプレイ方向Ｂのそれぞれの領域においてフィルム補償条件を最適化し、液晶表示装置の表裏両面から反射状態で利用でき、双方を反射モードにて表示させている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の液晶表示装置Ｐにおいては、使用環境が暗所になると反射型であることで、光量不足となり、全く視認できないという問題点があった。
【００１２】
また、フロントライトのような補助光源を利用し、暗所でも視認できるように配慮しても、ディスプレイ方向ＡとＢの両面に対し、それぞれこの補助光源を配設しなければならず、これにより、低消費電力、薄型としての液晶表示装置としては適さないものとなってしまう。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面に係る液晶表示装置は、液晶層と、透明基板における前記液晶層との対向面上に、半透過膜、カラーフィルタ、および透明電極を形成してなる一方部材と、透明基板における前記液晶層との対向面上に透明電極を形成してなる他方部材と、前記他方部材における透明基板の前記対向面とは反対の面に対向配置される面状ライトと、前記他方部材と前記面状ライトとの間に配設される拡散板と、を備え、前記半透過膜は、前記他方部材側の表示領域に対応する部分にのみ形成されていることを特徴とする。本液晶表示装置において前記カラーフィルタは、前記半透過膜上に形成されているのが好ましい。本液晶表示装置において前記面状ライトは、光源と、該光源から発せられる光を導く導光板とを有してなり、前記導光板には、前記拡散板を介して前記他方部材に前記光をほぼ垂直に入射するためのプリズムが形成されているのが好ましい。
【００１４】
本液晶表示装置において前記他方部材は、該他方部材における透明基板の前記対向面上に更に半透過膜が形成されているのが好ましい。本液晶表示装置において前記面状ライトは、前記導光板における前記他方部材との対向面とは反対の面上で且つ該他方部材の前記半透過膜の形成部位に対応する部分に光反射膜が形成されているのが好ましい。
【００１５】
本発明の第２の側面に係る液晶表示装置は、液晶層と、透明基板における前記液晶層との対向面上に、光反射膜、カラーフィルタ、および透明電極を形成してなる一方部材と、透明基板における前記液晶層との対向面上に透明電極を形成してなる他方部材と、前記他方部材における透明基板の前記対向面とは反対の面に対向配置される面状ライトと、前記他方部材と前記面状ライトとの間に配設される拡散板と、を備え、前記光反射膜は、前記他方部材側の表示領域に対応する部分にのみ形成されており、前記他方部材は、該他方部材における透明基板の前記対向面上に更に半透過膜が形成されていることを特徴とする。本液晶表示装置において前記カラーフィルタは、前記他方部材側の表示領域に対応する部分で前記光反射膜上に形成されているのが好ましい。本液晶表示装置において前記面状ライトは、光源と、該光源から発せられる光を導く導光板とを有してなり、前記導光板には、前記拡散板を介して前記他方部材に前記光をほぼ垂直に入射するためのプリズムが形成されているのが好ましい。本液晶表示装置において前記面状ライトは、前記導光板における前記他方部材との対向面とは反対の面上で且つ該他方部材の前記半透過膜の形成部位に対応する部分に光反射膜が形成されているのが好ましい。
【００１６】
本発明の携帯端末は、本発明の第１または第２の側面に係る液晶表示装置を備えることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液晶表示装置をＳＴＮタイプの単純マトリックス型液晶表示装置を例にして図により説明する。
【００１８】
（実施形態例１）
図１は本例の液晶表示装置Ｓの概略断面図である。図２Ａは面状ライトの斜視図であり、同図Ｂは概略断面図である。これらの図において、矢印でもって光α、β、γの光路を簡略的に示す。
【００１９】
図１に示す如く、ガラス材やプラスチックス材などからなる透明基板１上に半透過膜４、カラーフィルター３、シリカや合成樹脂などからなる保護膜５、ストライプ状のＩＴＯからなる透明電極７とポリイミド等からなる配向膜８を順次形成し、これによって前記一方部材をなす。
【００２０】
上記カラーフィルタ３は顔料分散方式、すなわちあらかじめ顔料（赤、緑、青等）により調合された感光性レジストを基板上に塗布し、フォトリソ法により形成している。このフォトリソ法は感光性レジストを塗布し、フォトリソ用マスクを用いて露光、現像、エッチング、剥離の各工程を経て形成するものである。
【００２１】
また、他方部材については、ガラス材やプラスチックス材などからなる透明基板２上にストライプ状のＩＴＯからなる透明電極１０を形成し、この透明電極１０上にポリイミド等からなる配向膜１２を形成する。なお、上記透明電極と配向膜との間にＳｉＯ₂等からなる絶縁層を介在させてもよい。
【００２２】
半透過膜４はアルミニウムやクロム、ＳＵＳ系、アルミニウム合金、銀合金などの金属からなる半透過膜、もしくはＴｉＯ２とＳｉＯ２との積層からなる誘電体半透過膜にて形成してもよい。
【００２３】
そして、透明基板１と透明基板２とを透明電極７と透明電極１０とが直交するように対向配設することで液晶表示部を設け、樹脂スペーサ９を散布し、所要の基板間ギャップに保持するスペーサを混入したシール部材を透明基板１と透明基板２との対向面内の外周部に形成し、透明基板１と透明基板２の間を真空にし、透明基板１と透明基板２間に液晶を注入し液晶層１３と成し、透明基板１と透明基板２との外側面上に一定の圧力を加えることで、所要の基板間ギャップにし、液晶を注入した開口部をＵＶ樹脂により封止することにより液晶表示パネルを得る。
【００２４】
さらに、透明基板１には位相差板１５，偏光板１６を配設する。また、透明基板２には拡散板１７、位相差板１８、１９、偏光板２０を順次配設し、面状ライト２１を配置することで、液晶表示装置Ｓとなる。
【００２５】
図２に示す面状ライト２１によれば、光源としてＬＥＤ２２を１個あるいは複数個配設している。ＬＥＤ２２より発光した光は導光ロッド２５を介して、合成樹脂などからなる導光板２３に入射し、プリズム２４により反射され、液晶表示装置側に光路が変えられる。
【００２６】
導光ロッド２５と導光板２３は、たとえばアクリル樹脂、ポリカーボネイト、アートン、ゼオネックスなどの樹脂材料により成形する。
【００２７】
導光板２３にはプリズム２４が形成されており、液晶表示パネルに対しほぼ垂直に入射されるように最適化されている。
【００２８】
詳細には、ＬＥＤ２２から発せられた光は導光ロッド２５を介して導光板２３に光αとして導入され、プリズムにより光α‘として液晶表示パネルに対し光出射される。また、外光γは導光板内では何ら変化されずに透過される。これら光α‘と光γは液晶表示パネルに向けて入射し、液晶表示パネル内の半透過膜４により反射され、液晶表示パネルから出射し光βとなる。この光βは導光板内で何ら変化されず透過される。
【００２９】
かくして本発明の液晶表示装置Ｓによれば、暗所ではＬＥＤ２２を点灯させ、透過モードにて利用される表面には光α’を反射モードにて利用される裏面には光βを使用している。
【００３０】
ちなみに、本願発明において用いる裏面とは、たとえば折り畳み式の携帯電話において、蓋を閉じた状態で表示が見られる副表示部であり、表面とは携帯を使用する際に蓋を開けた状態で表示が見られる主表示部をいう。
【００３１】
（実施形態例２）
図３は本例の液晶表示装置Ｔの概略断面図である。本例においても、図２に示す面状ライトを用いる。
【００３２】
この液晶表示装置Ｔにおいては、透過状態で利用する面は完全透過パネル方式を利用し、反射状態で利用する面は半透過パネル方式を利用している。
【００３３】
図３に示す如く液晶表示装置Ｔの構成は、面状ライトの液晶表示パネルに対する出射光の一部が半透過膜４を形成しない領域を通過する点が特徴である。
【００３４】
このように透明基板１上の半透過膜４を裏面で利用される表示領域の部分のみに形成し、表面の透過方式の利用部分には無くしている。
【００３５】
かかる構成の液晶表示装置Ｔによれば、光βは液晶表示装置Ｓと何ら変わりはないが、光α“は半透過膜４による光吸収がなくなり、これにより、前記の光α‘に比べて明るい光が得られる。
【００３６】
実際上、待機状態の画面は表面の表示パネルと比較すると、おおむね小型であり、表面に比べて情報量は少ない。そこで、裏面の面積をあらかじめ狭く設定しておくことで、表面を利用する際の光α”を明るくでき、さらに表面利用時に外光が表面より入射したときに半透過膜４で反射することがなくなるため、コントラストを高めることができた。
【００３７】
つぎに上記構成の液晶表示装置Ｔの改良を図８と図９により説明する。
図８に示す液晶表示装置Ｖのように、液晶表示装置Ｔに対し、さらに表面表示領域の透明基板２側に半透過膜４を配設し、これにより、表面利用時に外光γを利用してもよい。
【００３８】
さらに図９に示す液晶表示装置Ｗのように、かかる液晶表示装置Ｖに対し、さらに透明基板２側に設けた半透過膜４を形成した部位に対応して、面状ライトのプリズム面に光反射膜２６を形成し、これによって光α‘をより明るくすることができる。
【００３９】
すなわち、液晶表示装置Ｔの透明基板２と透明電極１０の間に半透過膜４を配設することにより、光α‘の表示と光γによる反射状態の表示を併せ持つ液晶表示装置が得られ、さらに、面状ライトのプリズム面に光反射膜２６を配設することにより、さらに明るい液晶表示装置が得られる。
【００４０】
（実施形態例３）
次に、液晶表示装置Ｕについて説明する。
図４は本例の液晶表示装置Ｕの概略断面図である。本例においても、図２に示す面状ライトを用いる。
【００４１】
図４に示す如く、液晶表示装置Ｕの構成は液晶表示装置Ｔとほぼ同様であるが、半透過膜４に代えて光反射膜６を設け、さらに面状ライトの液晶表示パネルに対する出射光の一部が光反射膜６を形成しない領域を通過することを特徴とする。
【００４２】
この液晶表示装置Ｕによれば、完全に反射利用領域を裏面の利用に限定し、これにより、待機状態での表示特性を向上させることができた。
【００４３】
光反射膜６は、たとえばアルミニウムやクロム、ＳＵＳ系、アルミニウム合金、銀合金などの金属より形成する。
【００４４】
このように透明基板１上の光反射膜６を裏面で利用される表示領域の部分のみに形成し、表面の透過方式の利用部分には無くしている。
【００４５】
この構成の液晶表示装置Ｕによれば、光βは液晶表示装置Ｓと何ら変わりはないが、光γは光反射膜６による光吸収が一段となくなり、これにより、前記の光βに比べて明るい光が得られる。
【００４６】
本例の液晶表示装置Ｕについても、図８と図９により前述した液晶表示装置Ｔの改良を説明したごとく、液晶表示装置Ｖのように、液晶表示装置Ｕに対し、さらに表面表示領域の透明基板２側に半透過膜４を配設し、これにより、表面利用時に外光γを利用してもよい。同様にさらに液晶表示装置Ｗのように、透明基板２側に設けた半透過膜４を形成した部位に対応して、面状ライトのプリズム面に光反射膜２６を形成し、これによって光α‘をより明るくすることができる。
【００４７】
以上のような構成の液晶表示装置Ｓ，Ｔ，Ｕ，Ｖ，Ｗについては、それぞれ外部に拡散板を配設しているが、内部に散乱板を配設（図示せず）してもよい。また、本発明ではカラー液晶表示装置について検証したが、カラーフィルターのないモノクロ液晶表示装置についても同等の効果が得られる。
【００４８】
つぎに本発明者は本発明の液晶表示装置Ｓと液晶表示装置Ｔと液晶表示装置Ｕに対し、さらに液晶表示装置Ｖと液晶表示装置Ｗについても、光学特性の評価を行ったところ、表１に示すような結果が得られた。
【００４９】
表１にて、実施例１は液晶表示装置Ｓであり、実施例２は液晶表示装置Ｔ、実施例３は液晶表示装置Ｕ、実施例４は液晶表示装置Ｖ、実施例５は液晶表示装置Ｗである。
【００５０】
評価パネルは有効表示領域の対角サイズ１．８６“のパネルを用いた。光学特性はコントラスト、明るさを測定し、裏と表の視認性を併せて、総合的に評価を行った。コントラスト、明るさの測定については、ミノルタ製ＣＳ−１００を用いて測定した。
【００５１】
測定値は（Ｙ、ｘ、ｙ）で示され、“Ｙ”が大きいほど明るくなる。また、コントラストは白を表示させたときの明るさ“Ｙwhite”と黒を表示させたときの明るさ“Ｙblack”の比を取った。
【００５２】
【表１】

【００５３】
同表は、液晶表示装置Ｓ，Ｔ，Ｕ，Ｖ，Ｗの実施例と２つの比較例を示した。
【００５４】
比較例１は図５に示す液晶表示装置であり、比較例２は図６に示す液晶表示装置である。
【００５５】
表中の記号については、◎は十分に実用的な評価が得られた場合であり、○は実用的だが、若干性能が低い場合、△は実用的だが、さらに性能が低く、改善が必要である場合、×は実用的に使用不可能である場合を示す。
【００５６】
以上の結果から明らかなとおり、液晶表示装置Ｓは半透過膜が全面に配設されていることで、表と裏を使用する際に表示面積を同等にできるメリットがある。しかし、外光が入射するとコントラストが低くなり、むしろ表と裏の利用面積を初期より限定することにより、半透過膜の面積を裏面利用面積に合せた液晶表示装置Ｔのほうが有利になる。さらに液晶表示装置Ｔを明るく、コントラストの高い表示装置とするには液晶表示装置Ｕのような半透過膜を反射膜に変えたものの方が好ましい。また、液晶表示装置Ｖ，Ｗのように半透過膜、反射膜等を適切に配設したものの方がより好ましい。
【００５７】
比較例１と比較例２について以下に説明する。
比較例１は半透過板を透明基板２側に配設することにより、表面利用時の明るさを確保しようとしたものであるが、裏面利用時に必要な反射状態での光β‘液晶層により変調されず、表示が全く視認されず、実用的でない。
【００５８】
比較例２は比較例１と同様に半透過板を透明基板２側に配設し、さらに補助光源を透明基板１側に配設することにより、裏面使用時の視認性を向上させる目的のものであるが、待機中に補助光源を点灯させない状態では外光γのみの利用になるため比較例１と同等に光β‘は液晶層による変調がないため、表示が全く視認されず、実用的でない。
【００５９】
携帯端末
図１０にて本発明の液晶表示装置を搭載した携帯電話を説明する。
本携帯電話によれば、小型の筐体２８内に本発明の液晶表示装置を配設している。また、筐体２８の上部には送／受信用のアンテナ２９を設け、さらに表面にはレシーバ３０とマイク３１とが形成されている。
【００６０】
図１１にて本発明の液晶表示装置を配設した携帯端末を説明する。この携帯端末は携帯電話以外の様々な情報端末として示す。たとえば、時計、計算機、ゲーム機器、万歩計、ＧＰＳ、ＰＯＳ、ハンディーターミナル、工業計器などがあるが、これらに限定されるものではない。この携帯端末においても、小型の筐体３２内に本発明の液晶表示装置を配設している。
【００６１】
かくしてこれら携帯電話や携帯端末においては、小型化した本発明の液晶表示装置を用いたことで、さらに小型化を達成することができた。
【００６２】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更や改善などは何ら差し支えない。たとえば、上記の実施形態においては、ＳＴＮ型単純マトリックスタイプ液晶表示装置でもって説明しているが、その他に双安定型単純マトリックスタイプの液晶表示装置やＴＮ型単純マトリックスタイプの液晶表示装置であっても、さらにアクティブマトリクスタイプの液晶表示装置でも同様な作用効果が得られる。
また、本発明の液晶表示装置を配設した装置として、携帯端末でもって例示したが、その他、この液晶表示装置を表示デバイスとして使用する各種機器にも適用できる。たとえば、ミシン、ステレオ、楽器、ビデオ、ＡＴＭ、複写機やファクシミリの他、駅、レストラン、工場内の表示パネルなどの様々な表示機器の表示板に使用しても良い。
【００６３】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の液晶表示装置によれば、透明基板上に半透過膜と透明電極と配向膜とを順次積層した一方部材と、透明基板上に透明電極と配向膜とを順次積層した他方部材とを、液晶層を介して対向配設して成る液晶表示パネルの他方部材側に、導光板の端面に光源を配して成る面状ライトを配し、面状ライトを通して入射した外光を半透過膜により反射させるように成した装置構成において、面状ライトの導光板の外面に光源の照射光を液晶表示パネルに向けて出射されるよう成したプリズムを設けたことで、さらに面状ライトの液晶表示パネルに対する出射光の一部が半透過膜を形成しない領域を通過する構成にしたことで、表示上の表と裏を使用でき、明るく、薄型軽量な液晶表示装置が得られる。
【００６４】
また、本発明のように、前記半透過膜を光反射膜に代えてもよく、これによっても同様に表示上の表と裏を使用でき、明るく、薄型軽量な液晶表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置Ｓの断面図である。
【図２】Ａは面状ライトの斜視図であり、同図Ｂは概略断面図である。
【図３】本発明の液晶表示装置Ｔの断面図である。
【図４】本発明の液晶表示装置Ｕの断面図である。
【図５】比較例１の液晶表示装置の断面図である。
【図６】比較例２の液晶表示装置の断面図である。
【図７】従来の液晶表示装置Ｐの断面図である。
【図８】本発明の液晶表示装置Ｖの断面図である。
【図９】本発明の液晶表示装置Ｗの断面図である。
【図１０】本発明に係る携帯電話の正面図である。
【図１１】本発明に係る携帯端末の正面図である。
【符号の説明】
２・・・透明基板
３・・・カラーフィルタ
４・・・半透過膜
５・・・保護膜
６・・・完全反射膜
７、１０・・・透明電極
８、１２・・・配向膜
９・・・樹脂スペーサ
１３・・・液晶層
１７・・・拡散板
１５、１８、１９・・位相差板
１６、２０・・・・・偏光板
２１・・・・・・・・補助光源
２２・・・ＬＥＤ
２３・・・樹脂導光板
２４・・・プリズム
２５・・・光導光ロッド
２６・・・完全反射板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device in which a planar light formed by arranging a light source on the end face of a light guide plate is arranged on a liquid crystal display panel. Furthermore, the present invention relates to a portable terminal provided with the liquid crystal display device of the present invention.
[0002]
[Prior art]
In recent years, liquid crystal display devices have advantages such as thinness, light weight, and low power consumption. Taking advantage of these advantages, they are widely used as display panels for computers, mobile phones, portable information terminals, and the like.
[0003]
Recently, especially for mobile phones, a type in which a mobile phone is carried with the lid closed during standby, and the lid is opened when an incoming call is received.
[0004]
According to such a type, functions such as displaying a clock even when carrying the mobile phone and displaying the other party are added, and the liquid crystal display device is divided into a main display unit and a sub display unit. Many mobile phones have been put on the market.
[0005]
In general, a liquid crystal display device used for a main display unit and a sub display unit uses a single liquid crystal display panel.
[0006]
However, liquid crystal display devices used for mobile phones are desired to have low power consumption and light weight, and the functions have evolved while portability is impaired.
[0007]
Prior art has been proposed to meet these requirements (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-27756).
[0008]
The proposed liquid crystal display device P will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional reflective liquid crystal display device P.
[0009]
As shown in the figure, one transparent member 1 and the other transparent member 2 in which a transparent electrode made of striped ITO and an alignment film are sequentially disposed on a transparent substrate and the other transparent member 1 are formed. Spacers are dispersed so as to maintain a distance between both substrates with the other transparent member 2 (hereinafter, this distance between the substrates is referred to as an inter-substrate gap), and a sealing member is provided for sealing and filling with liquid crystal. Thus, the liquid crystal display device P is obtained.
[0010]
In this liquid crystal display device P, a single liquid crystal display device is used, film compensation conditions are optimized in the respective areas of the display direction A and the display direction B, and both the front and back surfaces of the liquid crystal display device can be used in a reflective state. Displayed in reflection mode.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described liquid crystal display device P has a problem in that when it is used in a dark place, it is of a reflective type, so that the amount of light is insufficient and cannot be seen at all.
[0012]
Even if an auxiliary light source such as a front light is used so that it can be viewed in the dark, the auxiliary light source must be provided on both sides of the display directions A and B. Therefore, the liquid crystal display device is not suitable for low power consumption and thinness.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The liquid crystal display device according to the first aspect of the present invention includes a liquid crystal layer and one member formed by forming a transflective film, a color filter, and a transparent electrode on a surface of the transparent substrate facing the liquid crystal layer, The other member formed by forming a transparent electrode on the surface of the transparent substrate facing the liquid crystal layer, the planar light disposed opposite to the surface of the other member opposite to the facing surface of the transparent substrate, and the other It includes a member, a diffusion plate disposed between the planar light, wherein the semipermeable membrane is characterized Rukoto have only been formed in the portion corresponding to the display area of the other member. In the present liquid crystal display device, the color filter is preferably formed on the semi-transmissive film. In the liquid crystal display device, the planar light includes a light source and a light guide plate that guides light emitted from the light source, and the light guide plate transmits the light to the other member via the diffusion plate. It is preferable that a prism is formed so as to be incident substantially perpendicularly.
[0014]
In the present liquid crystal display device, it is preferable that the other member further has a semi-transmissive film formed on the facing surface of the transparent substrate in the other member. In the present liquid crystal display device, the planar light has a light reflection film on a surface of the light guide plate opposite to the surface facing the other member and on a portion corresponding to the formation part of the semi-transmissive film of the other member. Preferably it is formed.
[0015]
The liquid crystal display device according to the second aspect of the present invention includes a liquid crystal layer and a member formed by forming a light reflection film, a color filter, and a transparent electrode on a surface of the transparent substrate facing the liquid crystal layer, The other member formed by forming a transparent electrode on the surface of the transparent substrate facing the liquid crystal layer, the planar light disposed opposite to the surface of the other member opposite to the facing surface of the transparent substrate, and the other A diffuser plate disposed between the member and the planar light, and the light reflecting film is formed only in a portion corresponding to the display area on the other member side , A translucent film is further formed on the opposing surface of the transparent substrate in the other member . In the present liquid crystal display device, it is preferable that the color filter is formed on the light reflection film at a portion corresponding to the display area on the other member side. In the liquid crystal display device, the planar light includes a light source and a light guide plate that guides light emitted from the light source, and the light guide plate transmits the light to the other member via the diffusion plate. It is preferable that a prism is formed so as to be incident substantially perpendicularly . In the present liquid crystal display device, the planar light has a light reflection film on a surface of the light guide plate opposite to the surface facing the other member and on a portion corresponding to the formation part of the semi-transmissive film of the other member. Preferably it is formed.
[0016]
A portable terminal according to the present invention includes the liquid crystal display device according to the first or second aspect of the present invention .
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings, taking an STN type simple matrix liquid crystal display device as an example.
[0018]
(Example 1)
FIG. 1 is a schematic sectional view of a liquid crystal display device S of this example. 2A is a perspective view of a planar light, and FIG. 2B is a schematic cross-sectional view. In these drawings, optical paths of light α, β, and γ are simply shown by arrows.
[0019]
As shown in FIG. 1, a translucent film 4, a color filter 3, a protective film 5 made of silica or synthetic resin, a transparent electrode 7 made of striped ITO, and the like on a transparent substrate 1 made of glass material or plastics material. An alignment film 8 made of polyimide or the like is sequentially formed, thereby forming the one member.
[0020]
The color filter 3 is formed by a photolithography method, in which a photosensitive resist previously prepared by a pigment dispersion method, that is, a pigment (red, green, blue, etc.) is applied on a substrate. In this photolithography method, a photosensitive resist is applied, and a photolithographic mask is used to perform the steps of exposure, development, etching, and peeling.
[0021]
As for the other member, a transparent electrode 10 made of stripe-like ITO is formed on a transparent substrate 2 made of glass material or plastics material, and an alignment film 12 made of polyimide or the like is formed on the transparent electrode 10. . An insulating layer made of SiO ₂ or the like may be interposed between the transparent electrode and the alignment film.
[0022]
The semi-transmissive film 4 may be formed of a semi-transmissive film made of a metal such as aluminum, chromium, SUS, aluminum alloy, silver alloy, or a dielectric semi-transmissive film made of a laminate of TiO 2 and SiO 2.
[0023]
Then, the transparent substrate 1 and the transparent substrate 2 are arranged so as to face each other so that the transparent electrode 7 and the transparent electrode 10 are orthogonal to each other, thereby providing a liquid crystal display unit, and spraying resin spacers 9 and maintaining the required inter-substrate gap. A sealing member mixed with spacers to be formed is formed on the outer peripheral portion in the facing surface of the transparent substrate 1 and the transparent substrate 2, a vacuum is formed between the transparent substrate 1 and the transparent substrate 2, and a liquid crystal is formed between the transparent substrate 1 and the transparent substrate 2. Is formed into a liquid crystal layer 13 and a certain pressure is applied to the outer surface of the transparent substrate 1 and the transparent substrate 2 to form a required gap between the substrates, and the opening into which the liquid crystal is injected is sealed with UV resin. By doing so, a liquid crystal display panel is obtained.
[0024]
Further, a retardation plate 15 and a polarizing plate 16 are disposed on the transparent substrate 1. Further, the transparent substrate 2 is provided with the diffusion plate 17, the

phase difference plates

18 and 19, and the polarizing plate 20 in this order, and the planar light 21 is arranged, whereby the liquid crystal display device S is obtained.
[0025]
According to the planar light 21 shown in FIG. 2, one or a plurality of LEDs 22 are arranged as a light source. The light emitted from the LED 22 enters the light guide plate 23 made of synthetic resin or the like through the light guide rod 25, is reflected by the prism 24, and the optical path is changed to the liquid crystal display device side.
[0026]
The light guide rod 25 and the light guide plate 23 are formed of a resin material such as acrylic resin, polycarbonate, arton, or ZEONEX.
[0027]
A prism 24 is formed on the light guide plate 23 and is optimized so as to enter the liquid crystal display panel substantially perpendicularly.
[0028]
Specifically, the light emitted from the LED 22 is introduced as light α into the light guide plate 23 via the light guide rod 25, and is emitted to the liquid crystal display panel as light α ′ by the prism. In addition, the external light γ is transmitted without any change in the light guide plate. These light α ′ and light γ are incident on the liquid crystal display panel, reflected by the semi-transmissive film 4 in the liquid crystal display panel, and emitted from the liquid crystal display panel to become light β. This light β is transmitted through the light guide plate without any change.
[0029]
Thus, according to the liquid crystal display device S of the present invention, the LED 22 is lit in the dark, the light α ′ is used for the front surface used in the transmission mode, and the light β is used for the back surface used in the reflection mode. Yes.
[0030]
By the way, the back surface used in the present invention is a sub-display unit in which the display can be seen with the lid closed in, for example, a foldable mobile phone, and the front surface is displayed with the lid open when using a mobile phone. Refers to the main display section where
[0031]
Embodiment 2
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal display device T of this example. Also in this example, the planar light shown in FIG. 2 is used.
[0032]
In this liquid crystal display device T, the surface used in the transmissive state uses the fully transmissive panel method, and the surface used in the reflective state uses the transflective panel method.
[0033]
As shown in FIG. 3, the configuration of the liquid crystal display device T is characterized in that part of the light emitted from the planar light to the liquid crystal display panel passes through a region where the semi-transmissive film 4 is not formed.
[0034]
In this way, the semi-transmissive film 4 on the transparent substrate 1 is formed only in the display area portion used on the back surface, and is not used in the transmission portion on the front surface.
[0035]
According to the liquid crystal display device T having such a configuration, the light β is not different from the liquid crystal display device S, but the light α ″ is not absorbed by the semi-transmissive film 4, thereby comparing with the light α ′. Bright light is obtained.
[0036]
In practice, the standby screen is generally smaller than the front display panel, and the amount of information is smaller than the front screen. Therefore, by setting the area of the back surface narrow in advance, the light α ″ when using the surface can be brightened, and when the outside light is incident from the surface when the surface is used, it can be reflected by the semi-transmissive film 4. Since it disappeared, the contrast could be increased.
[0037]
Next, an improvement of the liquid crystal display device T having the above configuration will be described with reference to FIGS.
Like the liquid crystal display device V shown in FIG. 8, a semi-transmissive film 4 is further provided on the transparent substrate 2 side of the surface display region with respect to the liquid crystal display device T, so that external light γ is used when the surface is used. May be.
[0038]
Further, as in the liquid crystal display device W shown in FIG. 9, light is applied to the prism surface of the planar light corresponding to the portion where the semi-transmissive film 4 provided on the transparent substrate 2 side is further formed. By forming the reflection film 26, the light α ′ can be made brighter.
[0039]
That is, by disposing the semi-transmissive film 4 between the transparent substrate 2 and the transparent electrode 10 of the liquid crystal display device T, a liquid crystal display device having both the display of the light α ′ and the display of the reflection state by the light γ is obtained. Furthermore, a brighter liquid crystal display device can be obtained by disposing the light reflecting film 26 on the prism surface of the planar light.
[0040]
(Embodiment 3)
Next, the liquid crystal display device U will be described.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal display device U of this example. Also in this example, the planar light shown in FIG. 2 is used.
[0041]
As shown in FIG. 4, the configuration of the liquid crystal display device U is substantially the same as that of the liquid crystal display device T. However, a light reflecting film 6 is provided in place of the semi-transmissive film 4 and the emitted light to the liquid crystal display panel of the planar light is further provided. A part thereof passes through a region where the light reflecting film 6 is not formed.
[0042]
According to the liquid crystal display device U, the reflection use area is completely limited to the use of the back surface, and thereby the display characteristics in the standby state can be improved.
[0043]
The light reflecting film 6 is formed of a metal such as aluminum, chromium, SUS, aluminum alloy, or silver alloy.
[0044]
In this way, the light reflection film 6 on the transparent substrate 1 is formed only in the display area portion used on the back surface, and is not used in the transmission portion on the front surface.
[0045]
According to the liquid crystal display device U having this configuration, the light β is not different from the liquid crystal display device S, but the light γ is not much absorbed by the light reflection film 6, thereby being brighter than the light β. Light is obtained.
[0046]
Also in the liquid crystal display device U of this example, as described in the improvement of the liquid crystal display device T described above with reference to FIGS. 8 and 9, the liquid crystal display device V is further transparent with respect to the liquid crystal display device U. The semi-transmissive film 4 may be disposed on the substrate 2 side, and thereby external light γ may be used when the surface is used. Similarly, as in the liquid crystal display device W, a light reflecting film 26 is formed on the prism surface of the planar light so as to correspond to the portion where the semi-transmissive film 4 provided on the transparent substrate 2 side is formed. 'Can be made brighter.
[0047]
Regarding the liquid crystal display devices S, T, U, V, and W having the above-described configuration, a diffusion plate is provided outside, but a scattering plate may be provided (not shown) inside. . In the present invention, the color liquid crystal display device has been verified. However, the same effect can be obtained with a monochrome liquid crystal display device without a color filter.
[0048]
Next, the inventor evaluated the optical characteristics of the liquid crystal display device S, the liquid crystal display device T, and the liquid crystal display device U of the present invention, and the liquid crystal display device V and the liquid crystal display device W. Table 1 The results as shown in Fig. 1 were obtained.
[0049]
In Table 1, Example 1 is a liquid crystal display device S, Example 2 is a liquid crystal display device T, Example 3 is a liquid crystal display device U, Example 4 is a liquid crystal display device V, and Example 5 is a liquid crystal display device. W.
[0050]
As the evaluation panel, a panel having an effective display area with a diagonal size of 1.86 "was used. The optical characteristics were evaluated by measuring contrast and brightness, and comprehensively evaluating the visibility of the back and front. The brightness was measured using Minolta CS-100.
[0051]
The measured value is indicated by (Y, x, y), and the larger “Y”, the brighter the image. The contrast is the ratio of the brightness “Ywhite” when displaying white to the brightness “Yblack” when displaying black.
[0052]
[Table 1]

[0053]
The table shows examples of the liquid crystal display devices S, T, U, V, and W and two comparative examples.
[0054]
Comparative Example 1 is the liquid crystal display device shown in FIG. 5, and Comparative Example 2 is the liquid crystal display device shown in FIG.
[0055]
For the symbols in the table, ◎ indicates a sufficiently practical evaluation, ○ indicates practical, but slightly lower performance, △ indicates practical, but further lower performance, requiring improvement In some cases, x indicates a case where it cannot be used practically.
[0056]
As is clear from the above results, the liquid crystal display device S has the merit that the display area can be made equal when the front and back sides are used because the semi-transmissive film is disposed on the entire surface. However, when external light is incident, the contrast becomes low. Rather, the liquid crystal display device T in which the area of the semi-transmissive film is matched to the area of use on the back surface is more advantageous by limiting the use area of the front and back surfaces from the beginning. Further, in order to make the liquid crystal display device T a bright and high contrast display device, it is preferable to change the transflective film like the liquid crystal display device U to a reflective film. Further, it is more preferable that a semi-transmissive film, a reflective film, and the like are appropriately disposed as in the liquid crystal display devices V and W.
[0057]
Comparative examples 1 and 2 will be described below.
In Comparative Example 1, the semi-transmission plate is arranged on the transparent substrate 2 side so as to ensure the brightness when using the front surface. However, the light β ′ liquid crystal layer in the reflective state required when using the back surface is used. It is not modulated, the display is not visible at all, and is not practical.
[0058]
Comparative Example 2 is the same as Comparative Example 1 in that a transflective plate is disposed on the transparent substrate 2 side, and an auxiliary light source is disposed on the transparent substrate 1 side to improve the visibility when using the back surface. However, in the state where the auxiliary light source is not turned on during standby, only the external light γ is used, so that the light β ′ is not modulated by the liquid crystal layer as in Comparative Example 1, so that the display is not visually recognized at all. Not.
[0059]
Mobile terminal A mobile phone equipped with the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to FIG.
According to this mobile phone, the liquid crystal display device of the present invention is disposed in a small casing 28. In addition, a transmitting / receiving antenna 29 is provided on the top of the housing 28, and a receiver 30 and a microphone 31 are formed on the surface.
[0060]
A portable terminal provided with the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to FIG. This portable terminal is shown as various information terminals other than a cellular phone. For example, there are clocks, calculators, game machines, pedometers, GPS, POS, handy terminals, industrial instruments, and the like, but are not limited to these. Also in this portable terminal, the liquid crystal display device of the present invention is disposed in a small casing 32.
[0061]
Thus, in these cellular phones and portable terminals, further miniaturization could be achieved by using the miniaturized liquid crystal display device of the present invention.
[0062]
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes and improvements can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the STN type simple matrix type liquid crystal display device is described. However, in addition, a bistable type simple matrix type liquid crystal display device and a TN type simple matrix type liquid crystal display device are provided. In addition, the same effect can be obtained with an active matrix type liquid crystal display device.
In addition, the device provided with the liquid crystal display device of the present invention is exemplified by a portable terminal. However, the present invention can also be applied to various devices using this liquid crystal display device as a display device. For example, in addition to sewing machines, stereos, musical instruments, videos, ATMs, copiers and facsimiles, they may be used for display boards of various display devices such as stations, restaurants, and display panels in factories.
[0063]
【The invention's effect】
As described above, according to the liquid crystal display device of the present invention, one member in which the semi-transmissive film, the transparent electrode, and the alignment film are sequentially stacked on the transparent substrate, and the transparent electrode and the alignment film are sequentially stacked on the transparent substrate. A planar light formed by arranging a light source on the end face of the light guide plate is disposed on the other member side of the liquid crystal display panel formed by facing the other member through a liquid crystal layer. In the apparatus configuration configured to reflect light by the semi-transmissive film, a prism configured to emit light emitted from the light source toward the liquid crystal display panel is provided on the outer surface of the light guide plate of the planar light. By adopting a configuration in which part of the light emitted from the planar light liquid crystal display panel passes through the area where the semi-transmissive film is not formed, the front and back of the display can be used, and a bright, thin and lightweight liquid crystal display device is obtained. It is done.
[0064]
In addition, as in the present invention, the transflective film may be replaced with a light reflecting film, which can similarly use the front and back of the display, and a bright, thin and light liquid crystal display device can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device S of the present invention.
FIG. 2A is a perspective view of a planar light, and FIG. 2B is a schematic cross-sectional view.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device T of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device U of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device of Comparative Example 1. FIG.
6 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device of Comparative Example 2. FIG.
7 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device P. FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device V of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device W of the present invention.
FIG. 10 is a front view of a mobile phone according to the present invention.
FIG. 11 is a front view of a mobile terminal according to the present invention.
[Explanation of symbols]
2 ... Transparent substrate 3 ... Color filter 4 ... Semi-transmissive film 5 ... Protective film 6 ... Completely

reflective film

7, 10 ...

Transparent electrodes

8, 12 ... Alignment film 9 .. Resin spacer 13... Liquid crystal layer 17...・ LED
23 ... resin light guide plate 24 ... prism 25 ... light guide rod 26 ... perfect reflector

Claims

液晶層と、
透明基板における前記液晶層との対向面上に、半透過膜、カラーフィルタ、および透明電極を形成してなる一方部材と、
透明基板における前記液晶層との対向面上に透明電極を形成してなる他方部材と、
前記他方部材における透明基板の前記対向面とは反対の面に対向配置される面状ライトと、
前記他方部材と前記面状ライトとの間に配設される拡散板と、を備え、
前記半透過膜は、前記他方部材側の表示領域に対応する部分にのみ形成されていることを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal layer;
One member formed by forming a transflective film, a color filter, and a transparent electrode on the surface of the transparent substrate facing the liquid crystal layer,
The other member formed by forming a transparent electrode on the surface of the transparent substrate facing the liquid crystal layer;
A planar light disposed opposite to the opposite surface of the transparent substrate of the other member;
A diffusion plate disposed between the other member and the planar light ,
The semipermeable membrane is a liquid crystal display device according to claim Rukoto have only been formed in the portion corresponding to the display area of the other member.

前記カラーフィルタは、前記半透過膜上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the color filter is formed on the semi-transmissive film.

前記面状ライトは、光源と、該光源から発せられる光を導く導光板とを有してなり、
前記導光板には、前記拡散板を介して前記他方部材に前記光をほぼ垂直に入射するためのプリズムが形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の液晶表示装置。The planar light has a light source and a light guide plate that guides light emitted from the light source,
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light guide plate is formed with a prism for allowing the light to enter the other member substantially vertically through the diffusion plate. 4.

前記他方部材は、該他方部材における透明基板の前記対向面上に更に半透過膜が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の液晶表示装置。The other member, a liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is further semipermeable membrane formed on the facing surface of the transparent substrate in said other member.

前記面状ライトは、前記導光板における前記他方部材との対向面とは反対の面上で且つ該他方部材の前記半透過膜の形成部位に対応する部分に光反射膜が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。The planar light has a light reflecting film formed on a portion of the light guide plate opposite to the surface facing the other member and corresponding to a portion where the semi-transmissive film is formed on the other member. The liquid crystal display device according to claim 4 .

液晶層と、
透明基板における前記液晶層との対向面上に、光反射膜、カラーフィルタ、および透明電極を形成してなる一方部材と、
透明基板における前記液晶層との対向面上に透明電極を形成してなる他方部材と、
前記他方部材における透明基板の前記対向面とは反対の面に対向配置される面状ライトと、
前記他方部材と前記面状ライトとの間に配設される拡散板と、を備え、
前記光反射膜は、前記他方部材側の表示領域に対応する部分にのみ形成されており、
前記他方部材は、該他方部材における透明基板の前記対向面上に更に半透過膜が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal layer;
One member formed by forming a light reflection film, a color filter, and a transparent electrode on the surface of the transparent substrate facing the liquid crystal layer,
The other member formed by forming a transparent electrode on the surface of the transparent substrate facing the liquid crystal layer;
A planar light disposed opposite to the opposite surface of the transparent substrate of the other member;
A diffusion plate disposed between the other member and the planar light,
The light reflecting film is formed only on a portion corresponding to the display area on the other member side ,
The liquid crystal display device , wherein the other member further has a semi-transmissive film formed on the facing surface of the transparent substrate in the other member .

前記カラーフィルタは、前記他方部材側の表示領域に対応する部分で前記光反射膜上に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 6 , wherein the color filter is formed on the light reflecting film at a portion corresponding to the display area on the other member side.

前記面状ライトは、光源と、該光源から発せられる光を導く導光板とを有してなり、
前記導光板には、前記拡散板を介して前記他方部材に前記光をほぼ垂直に入射するためのプリズムが形成されていることを特徴とする、請求項６または７に記載の液晶表示装置。The planar light has a light source and a light guide plate that guides light emitted from the light source,
The light guide plate, wherein the prism for incident substantially perpendicularly said beam to the other member through the diffusion plate is formed, the liquid crystal display device according to claim 6 or 7.

前記面状ライトは、前記導光板における前記他方部材との対向面とは反対の面上で且つ該他方部材の前記半透過膜の形成部位に対応する部分に光反射膜が形成されていることを特徴とする請求項６から８のいずれか一つに記載の液晶表示装置。The planar light has a light reflecting film formed on a portion of the light guide plate opposite to the surface facing the other member and corresponding to a portion where the semi-transmissive film is formed on the other member. The liquid crystal display device according to claim 6 , wherein the liquid crystal display device is a liquid crystal display device.

請求項１から９のいずれか一つに記載の液晶表示装置を備えることを特徴とする携帯端末。Mobile terminal comprising the liquid crystal display device according to any one of claims 1-9.