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JP2001154181A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

Info

Publication number
JP2001154181A
JP2001154181A JP34215199A JP34215199A JP2001154181A JP 2001154181 A JP2001154181 A JP 2001154181A JP 34215199 A JP34215199 A JP 34215199A JP 34215199 A JP34215199 A JP 34215199A JP 2001154181 A JP2001154181 A JP 2001154181A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
light
display panel
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP34215199A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masumi Kubo
真澄 久保
Shiyougo Fujioka
正悟 藤岡
Yozo Narutaki
陽三 鳴瀧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP34215199A priority Critical patent/JP2001154181A/en
Publication of JP2001154181A publication Critical patent/JP2001154181A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission and reflection type liquid crystal display device with improved display brightness in a transmission mode. SOLUTION: The liquid crystal display device can display both in a transmission mode and in a reflection mode, and is equipped with a liquid crystal display panel 100 having a liquid crystal layer 23 provided between a first substrate 10 and a second substrate 11, and an illumination device 50 disposed in the first substrate 10 side of the liquid crystal display panel. The liquid crystal display panel 100 has a reflection region to reflect the incident light from the liquid crystal layer 23 side and a transmission region to transmit the incident light from the illumination device 50 side in each pixel region. A collimating element 52 and a light-condensing element 54 are further disposed in this order from the illumination device 50 side between the liquid crystal layer 23 side of the first substrate 10 and the illuminating device 50. The spread angle of the diffused light emitted from the illumination device 50 is decreased by the collimating element 52, and the diffused light with a decreased spread angle is condensed to the transmission region of the liquid crystal panel by the condensing element 54.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【従来の技術】近年、液晶表示装置は、薄型で低消費電
力であるという特徴を生かして、ワードプロセッサやパ
ーソナルコンピュータなどのOA機器、電子手帳などの
携帯情報機器、あるいは液晶モニターを備えたカメラー
体型VTRなどに広く用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices have been characterized by their thinness and low power consumption, and have been used in OA devices such as word processors and personal computers, portable information devices such as electronic notebooks, and camera-type devices equipped with a liquid crystal monitor. Widely used for VTRs and the like.

【0002】これらの液晶表示装置は反射型と透過型に
大別される。液晶表示装置は、CRT(ブラウン管)や
EL(エレクトロルミネッセンス)などの自発光型の表示
装置ではなく、透過型は、液晶表示パネルの背後に配置
された照明装置(いわゆるバックライト)の光を用いて
表示を行い、反射型は、周囲光を用いて表示を行ってい
る。
[0002] These liquid crystal display devices are roughly classified into a reflection type and a transmission type. Liquid crystal display devices include CRTs (CRTs) and
Rather than self-luminous display devices such as EL (electroluminescence), the transmissive type displays using the light of a lighting device (so-called backlight) placed behind the liquid crystal display panel, and the reflective type displays the surroundings. Display is performed using light.

【0003】透過型液晶表示装置は、バックライトから
の光を用いて表示を行うので、周囲の明るさに影響され
ることが少なく、明るい高コントラスト比の表示を行う
ことができるという利点を有しているものの、バックラ
イトを有するので消費電力が大きいという問題を有して
いる。通常の透過型液晶表示装置の消費電力の約50%
以上がバックライトによって消費される。また、非常に
明るい使用環境(例えば、晴天の屋外)においては、視
認性が低下してしまうというような問題を有していた。
A transmissive liquid crystal display device performs display using light from a backlight, and thus has the advantage that it is less affected by ambient brightness and can display a bright image with a high contrast ratio. However, there is a problem that power consumption is large because of the backlight. Approx. 50% of power consumption of normal transmissive liquid crystal display
The above is consumed by the backlight. Also, in a very bright use environment (for example, outdoors in fine weather), there is a problem that the visibility is reduced.

【0004】一方、反射型液晶表示装置は、バックライ
トを有しないので、消費電力を極めて小さいという利点
を有しているものの、表示の明るさやコントラスト比が
周囲の明るさなどの使用環境によって大きく左右される
という問題を有している。特に、暗い使用環境において
は視認性が極端に低下するという欠点を有している。
On the other hand, a reflection type liquid crystal display device does not have a backlight, and thus has an advantage that power consumption is extremely small. However, display brightness and contrast ratio are large depending on the use environment such as ambient brightness. It has the problem of being influenced. In particular, there is a disadvantage that visibility is extremely reduced in a dark use environment.

【0005】そこで、こうした問題を解決できる液晶表
示装置として、反射型と透過型との両方のモードで表示
する機能を持った液晶表示装置が、例えば特開平11−
109417号公報に開示されている。
Therefore, as a liquid crystal display device which can solve such a problem, a liquid crystal display device having a function of displaying in both a reflection type and a transmission type mode is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 109417.

【0006】この透過反射両用型液晶表示装置は、1つ
の絵素領域に、周囲光を反射する反射用絵素電極と、バ
ックライトからの光を透過する透過用絵素電極とを有し
ており、使用環境(周囲の明るさ)に応じて、透過モー
ドによる表示と反射モードによる表示との切り替え、ま
たは両方の表示モードによる表示を行うことができる。
従って、透過反射両用型液晶表示装置は、反射型液晶表
示装置が有する低消費電力という特徴と、透過型液晶表
示装置が有する周囲の明るさに影響されることが少な
く、明るい高コントラスト比の表示を行うことができる
という特徴とを兼ね備えている。さらに、非常に明るい
使用環境(例えば、晴天の屋外)において視認性が低下
するという透過型液晶表示装置の欠点も抑制される。
This transflective liquid crystal display device has, in one picture element area, a reflection picture element electrode for reflecting ambient light and a transmission picture element electrode for transmitting light from a backlight. In addition, switching between display in the transmission mode and display in the reflection mode, or display in both display modes, can be performed according to the use environment (brightness of the surroundings).
Therefore, the transflective liquid crystal display device is characterized by the low power consumption characteristic of the reflective liquid crystal display device and the display of a bright and high contrast ratio which is less affected by the ambient brightness of the transmissive liquid crystal display device. Can be performed. Further, the disadvantage of the transmissive liquid crystal display device that visibility is reduced in a very bright use environment (for example, outdoors in fine weather) is also suppressed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記の透過反射両用型
液晶表示装置は、絵素領域に反射領域が形成されるた
め、透過領域を通過するバックライトからの光の量が低
下するので、透過モードにおける表示輝度が従来の透過
型液晶表示装置に比べて低下するという問題がある。一
方、反射領域の面積を小さくすると、反射モードにおけ
る表示輝度が低下する。そこで、反射領域の面積を確保
しつつ、透過領域を通過するバックライトからの光の量
を増やすために、液晶表示パネルとバックライトとの間
にマイクロレンズシートを配置した透過反射両用型液晶
表示装置が、上記特開平11−109417号公報に開
示されている。この両用方液晶表示装置においては、マ
イクロレンズシートが備える個々のマイクロレンズが、
液晶表示パネルの絵素領域に対応して設けられ、透過領
域にバックライトからの光を集光するように配置されて
いる。
In the above-mentioned transflective liquid crystal display device, since the reflection area is formed in the picture element area, the amount of light from the backlight passing through the transmission area is reduced. There is a problem that the display brightness in the mode is lower than that of the conventional transmissive liquid crystal display device. On the other hand, when the area of the reflection region is reduced, the display luminance in the reflection mode is reduced. Therefore, in order to increase the amount of light from the backlight passing through the transmissive area while securing the area of the reflective area, a transflective liquid crystal display in which a microlens sheet is arranged between the liquid crystal display panel and the backlight. An apparatus is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-109417. In this dual-purpose liquid crystal display device, the individual microlenses included in the microlens sheet are:
It is provided corresponding to the picture element region of the liquid crystal display panel, and is arranged so as to collect light from the backlight in the transmission region.

【0008】しかしながら、上記公報に開示されている
マイクロレンズシートを設けた両用方液晶表示装置にお
いても、透過モードにおける表示輝度が十分に改善され
ないことがあった。
However, even in the dual-purpose liquid crystal display device provided with the microlens sheet disclosed in the above publication, the display luminance in the transmission mode may not be sufficiently improved.

【0009】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、透過モードにおける表示
輝度が改善された透過反射両用型液晶表示装置を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a transflective liquid crystal display device having improved display luminance in a transmissive mode.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、第1および第2基板と、前記第1基板と第2基板と
の間に設けられた液晶層とを有する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの前記第1基板側に設けられた照明
装置とを備え、前記液晶表示パネルは複数の絵素領域を
有し、前記第1基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれ
に対応して形成され、前記液晶層側から入射した光を反
射する反射領域、および前記照明装置側から入射する光
を透過する透過領域を有し、透過モードおよび反射モー
ドで表示が可能な液晶表示装置であって、前記第1基板
の前記液晶層側表面と前記照明装置との間に、前記照明
装置側から順に、コリメート素子および集光素子をさら
に有し、前記コリメート素子は前記照明装置から出射さ
れた拡散光の広がり角を狭小化し、前記集光素子は前記
狭小化された広がり角を有する拡散光を前記透過領域内
に集光する構成を有し、そのことによって上記目的が達
成される。
A liquid crystal display device according to the present invention comprises: a liquid crystal display panel having first and second substrates; and a liquid crystal layer provided between the first and second substrates.
An illumination device provided on the first substrate side of the liquid crystal display panel, wherein the liquid crystal display panel has a plurality of picture element regions, and the first substrate corresponds to each of the plurality of picture element regions. A liquid crystal display device having a reflection region for reflecting light incident from the liquid crystal layer side and a transmission region for transmitting light incident from the illumination device side, and capable of displaying in a transmission mode and a reflection mode. And further comprising a collimating element and a condensing element in order from the lighting device side between the liquid crystal layer side surface of the first substrate and the lighting device, wherein the collimating element emits light from the lighting device. And the condensing element has a configuration in which the condensing element condenses the diffused light having the narrowed spread angle in the transmission region, whereby the object is achieved. .

【0011】前記集光素子は、前記複数の絵素領域ごと
に設けられたマイクロレンズを含むマイクロレンズアレ
イであってもよいし、プリズムシートであってもよい。
The light-collecting element may be a microlens array including microlenses provided for each of the plurality of picture element regions, or may be a prism sheet.

【0012】前記反射領域は、前記照明装置側から入射
する光を拡散反射する機能を有することが好ましい。
It is preferable that the reflection region has a function of diffusing and reflecting light incident from the lighting device side.

【0013】本発明による他の液晶表示装置は、第1お
よび第2基板と、前記第1基板と第2基板との間に設け
られた液晶層とを有する液晶表示パネルと、前記液晶表
示パネルの前記第1基板側に設けられた照明装置とを備
え、前記液晶表示パネルは複数の絵素領域を有し、前記
第1基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれに対応して
形成され、前記液晶層側から入射した光を反射する反射
領域、および前記照明装置側から入射する光を透過する
透過領域を有し、透過モードおよび反射モードで表示が
可能な液晶表示装置であって、前記反射領域は、前記照
明装置側から入射する光を拡散反射する機能を有する構
成を有し、そのことによって、上記目的が達成される。
Another liquid crystal display device according to the present invention is a liquid crystal display panel having first and second substrates, a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate, and the liquid crystal display panel. And a lighting device provided on the first substrate side, wherein the liquid crystal display panel has a plurality of picture element regions, and the first substrate is formed corresponding to each of the plurality of picture element regions. A liquid crystal display device having a reflection region for reflecting light incident from the liquid crystal layer side and a transmission region for transmitting light incident from the illumination device side, and capable of displaying in a transmission mode and a reflection mode, The reflection area has a configuration having a function of diffusing and reflecting light incident from the lighting device side, thereby achieving the above object.

【0014】以下、本発明の作用を説明する。The operation of the present invention will be described below.

【0015】本発明は、上記特開平11−109417
号公報に開示されているマイクロレンズシートが備えた
透過反射両用型液晶表示装置において、透過モードにお
ける表示輝度が十分に改善されない原因を解明すること
によって得られた以下の知見に基づいてなされた。
The present invention relates to the above-mentioned JP-A-11-109417.
In the transmission / reflection type liquid crystal display device provided with the microlens sheet disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. H10-115, the present invention has been made based on the following findings obtained by elucidating the cause of insufficient improvement in display luminance in the transmission mode.

【0016】液晶表示装置に用いれる照明装置(バック
ライト)から出射される光は拡散光であるので、上記従
来の透過反射両用型液晶表示装置におけるマイクロレン
ズに、その光軸に対してほぼ平行に入射する光の量は少
ない。従って、マイクロレンズによって透過領域に集光
される光の量は少なく、その結果、透過モードの表示輝
度の改善効果が小さいのである。
Since the light emitted from the illumination device (backlight) used in the liquid crystal display device is diffused light, it is substantially parallel to the optical axis of the microlens in the conventional transmission / reflection type liquid crystal display device. The amount of light incident on is small. Therefore, the amount of light condensed on the transmission region by the microlens is small, and as a result, the effect of improving the display brightness in the transmission mode is small.

【0017】そこで、本発明の液晶表示装置において
は、照明装置から出射された拡散光の広がり角を狭小
化、すなわち平行光に近い光線とするコリメート素子を
設け、マイクロレンズにその光軸に対して平行に入射す
る光の量を増加させている。従って、マイクロレンズに
よって透過領域に集光される光の量が増加し、その結
果、透過モードの表示輝度が改善される。
Therefore, in the liquid crystal display device of the present invention, a collimating element for reducing the spread angle of the diffused light emitted from the illuminating device, that is, a light beam close to a parallel light is provided, and the microlens is arranged with respect to its optical axis. To increase the amount of light incident parallel. Therefore, the amount of light condensed on the transmission region by the microlens increases, and as a result, the display brightness in the transmission mode is improved.

【0018】また、本発明の他の液晶表示装置が有する
反射領域は、照明装置側から入射する光を拡散反射す
る。反射領域で拡散反射された光の一部は、透過領域を
通過し、透過モードの表示に寄与することができるの
で、その結果、透過モードの表示輝度が改善される。
The reflection region of another liquid crystal display device of the present invention diffusely reflects light incident from the lighting device side. Part of the light diffusely reflected by the reflection region passes through the transmission region and can contribute to display in the transmission mode. As a result, display luminance in the transmission mode is improved.

【0019】勿論、集光素子、あるいはコリメート素子
および集光素子の両方を備えた透過反射両用液晶表示装
置の反射領域に、照明装置側から入射する光を拡散反射
する機能を付与することによって、透過領域を通過する
光の量を増加させ、透過モードの表示輝度をさらに改善
することができる。
Of course, by imparting a function of diffusing and reflecting light incident from the illumination device side to the reflection region of the transflective liquid crystal display device having the light-collecting element or the collimating element and the light-collecting element. By increasing the amount of light passing through the transmission region, the display brightness in the transmission mode can be further improved.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明す。まず、本発明の透過反射両用型液
晶表示装置に用いられる透過反射両用型液晶表示パネル
および照明装置の構造と機能を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the structure and function of a transflective liquid crystal display panel and a lighting device used in the transflective liquid crystal display device of the present invention will be described.

【0021】(透過反射両用型液晶表示パネル)本発明
による透過反射両用型液晶表示装置(以下、「両用型液
晶表示装置」という)に用いられる液晶表示パネルのT
FT基板100Aの平面図を図1に、TFT基板100
Aを有する液晶表示パネル100の部分断面図を図2に
示す。図2は、図1のII−II’線に沿った断面図に
対応する。
(Transmissive / Reflective Liquid Crystal Display Panel) The T of the liquid crystal display panel used in the transmissive / reflective liquid crystal display device according to the present invention (hereinafter, referred to as “dual-use liquid crystal display device”).
FIG. 1 is a plan view of the FT substrate 100A, and FIG.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the liquid crystal display panel 100 having A. FIG. 2 corresponds to a cross-sectional view taken along line II-II ′ of FIG.

【0022】なお、以下の図面において、簡単さのため
に、実質的に同一の機能を有する構成要素は同じ参照符
号で示す。
In the drawings, components having substantially the same function are denoted by the same reference numerals for simplicity.

【0023】図1に示したように、TFT基板100A
は、ガラス基板10の上に、薄膜トランジスタ(TF
T)5と、複数の走査線(ゲートバスライン)1および
信号線(ソースバスライン)2とを有している。各走査
線1および各信号線2によって囲まれた領域内には、例
えばITO(インジウム錫酸化物)からなる透明電極1
3と、例えばAlからなる反射電極15とが形成されて
おり、透明電極13と反射電極15とが絵素電極4を構
成している。液晶表示パネル100のマトリクス状に配
置された複数の絵素領域のそれぞれは、絵素電極4によ
って規定される。また、透明電極13がTFT基板10
0A上の透過領域を規定し、反射電極15がTFT基板
100A上の反射領域をそれぞれ規定する。走査線1と
信号線2とが交差する領域の近傍にTFT5が配置され
ており、走査線1がゲート電極6に、信号線2がソース
電極7に接続されている。
As shown in FIG. 1, the TFT substrate 100A
Is a thin film transistor (TF) on a glass substrate 10.
T) 5, and a plurality of scanning lines (gate bus lines) 1 and signal lines (source bus lines) 2. A transparent electrode 1 made of, for example, ITO (indium tin oxide) is provided in a region surrounded by each scanning line 1 and each signal line 2.
3 and a reflective electrode 15 made of, for example, Al. The transparent electrode 13 and the reflective electrode 15 constitute a picture element electrode 4. Each of the plurality of picture element regions arranged in a matrix of the liquid crystal display panel 100 is defined by the picture element electrodes 4. Further, the transparent electrode 13 is
The reflection region 15 defines the transmission region on the TFT substrate 100A, and the reflection electrode 15 defines the reflection region on the TFT substrate 100A. The TFT 5 is arranged near a region where the scanning line 1 and the signal line 2 intersect. The scanning line 1 is connected to the gate electrode 6 and the signal line 2 is connected to the source electrode 7.

【0024】図2を参照しながら、液晶表示パネル10
0の絵素領域の構造を説明する。
Referring to FIG. 2, the liquid crystal display panel 10
The structure of the picture element region of 0 will be described.

【0025】液晶表示パネル100は、TFT基板10
0Aとカラーフィルタ基板(対向基板)100Bと、こ
れらの基板100Aと100Bとの間に設けられた液晶
層23とを有し、これらを挟持するように、一対の1/
4波長板19および21と、一対の偏光板20および2
2が配置されている。偏光板20および22はパラレル
ニコル状態に配置されている。液晶層23として、誘電
異方性が正の液晶材料が電圧無印加時に平行配向する液
晶層を用いる。なお、TFT基板100Aおよびカラー
フィルタ基板100Bの液晶層23側の表面に必要に応
じて配向膜(不図示)が形成される。
The liquid crystal display panel 100 includes a TFT substrate 10
0A, a color filter substrate (counter substrate) 100B, and a liquid crystal layer 23 provided between the substrates 100A and 100B.
4 wavelength plates 19 and 21 and a pair of polarizing plates 20 and 2
2 are arranged. The polarizing plates 20 and 22 are arranged in a parallel Nicol state. As the liquid crystal layer 23, a liquid crystal layer in which a liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy is parallel-aligned when no voltage is applied is used. Note that an alignment film (not shown) is formed on the surface of the TFT substrate 100A and the color filter substrate 100B on the liquid crystal layer 23 side as necessary.

【0026】TFT基板100Aのガラス基板10上に
は、走査線1(図1参照)およびゲート電極6を覆うゲ
ート絶縁膜12が形成されている。ゲート電極6の上に
位置するゲート絶縁膜12上に半導体層5aが形成され
ており、半導体層5aとソース電極7およびドレイン電
極8とはそれぞれ半導体コンタクト層7aおよび8aを
介して接続され、TFT5を形成している。TFT5の
ドレイン電極8は、透明電極13と電気的に接続され、
さらに、樹脂層14に形成されたコンタクトホール9に
おいて、反射電極15と電気的に接続されている。透明
電極13は、走査線1および信号線2で包囲される領域
の中央付近のゲート絶縁膜12上に形成されている。
On the glass substrate 10 of the TFT substrate 100A, a gate insulating film 12 covering the scanning lines 1 (see FIG. 1) and the gate electrode 6 is formed. Semiconductor layer 5a is formed on gate insulating film 12 located on gate electrode 6, and semiconductor layer 5a is connected to source electrode 7 and drain electrode 8 via semiconductor contact layers 7a and 8a, respectively. Is formed. The drain electrode 8 of the TFT 5 is electrically connected to the transparent electrode 13,
Further, the contact hole 9 formed in the resin layer 14 is electrically connected to the reflection electrode 15. The transparent electrode 13 is formed on the gate insulating film 12 near the center of a region surrounded by the scanning lines 1 and the signal lines 2.

【0027】このガラス基板10上に、透明電極13を
露出する開口部14aを有する樹脂層14がガラス基板
10のほぼ全面を覆うように形成されている。開口部1
4aの周辺の樹脂層14上に反射電極15が形成されて
いる。反射電極15が形成されている樹脂層14の表面
は、連続する波状の凹凸形状を有し、反射電極15はこ
の表面形状に沿った形状を有し、反射電極15は適度な
拡散反射特性を有する。連続する波状の凹凸形状の表面
を有する樹脂層14は、例えば感光性樹脂(東京応化社
製OFPR−800)を用いて形成することができる。
On the glass substrate 10, a resin layer 14 having an opening 14a exposing the transparent electrode 13 is formed so as to cover almost the entire surface of the glass substrate 10. Opening 1
The reflection electrode 15 is formed on the resin layer 14 around 4a. The surface of the resin layer 14 on which the reflective electrode 15 is formed has a continuous wavy uneven shape, the reflective electrode 15 has a shape along this surface shape, and the reflective electrode 15 has an appropriate diffuse reflection characteristic. Have. The resin layer 14 having a continuous wavy uneven surface can be formed using, for example, a photosensitive resin (OFPR-800 manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.).

【0028】カラーフィルタ基板100Bのガラス基板
11上には、カラーフィルタ層16とブラックマトリク
ス17が形成されており、液晶層23側の表面には対向
電極(透明電極)18が形成されている。対向電極18
は、例えばITOを用いて形成される。
A color filter layer 16 and a black matrix 17 are formed on the glass substrate 11 of the color filter substrate 100B, and a counter electrode (transparent electrode) 18 is formed on the surface on the liquid crystal layer 23 side. Counter electrode 18
Is formed using, for example, ITO.

【0029】なお、本発明による透過反射両用型液晶表
示装置に用いられる液晶表示パネルは、上記の例に限ら
れず、公知の透過反射両用型液晶表示パネルを広く利用
することができる。但し、透過領域が絵素領域の中央付
近に形成され、反射領域が透過領域の周辺に形成される
構造を有する液晶表示パネルが好ましい。反射領域を絵
素領域の周辺部に配置する構造を採用すると、走査線や
信号線と反射領域の一部が重なる構成とすることが可能
であり、反射領域の面積を比較的広くすることができ
る。また、透過領域を絵素領域の中央付近に配置するこ
とによって、後述するコリメート素子および集光素子を
用いて、より効率良く透過領域に光を集光することがで
きる。
The liquid crystal display panel used in the transmission / reflection type liquid crystal display device according to the present invention is not limited to the above-mentioned example, and a known transmission / reflection type liquid crystal display panel can be widely used. However, a liquid crystal display panel having a structure in which the transmission region is formed near the center of the picture element region and the reflection region is formed around the transmission region is preferable. By adopting a structure in which the reflection area is arranged in the peripheral part of the picture element area, it is possible to make a configuration in which a scanning line or a signal line partially overlaps with the reflection area, and the area of the reflection area can be made relatively large. it can. Further, by arranging the transmission area near the center of the picture element area, light can be more efficiently condensed on the transmission area using a collimating element and a condensing element described later.

【0030】図2を参照しながら、透過反射両用型液晶
表示装置100の表示原理を簡単に説明する。
The display principle of the transflective liquid crystal display device 100 will be briefly described with reference to FIG.

【0031】(反射モード)表示面(図2中の上方)側
から液晶表示パネル100に入射した光(周囲光)は、
偏光板22を通過することによって、偏光板22の偏光
軸(透過軸)と平行な偏光方向を有する直線偏光とされ
る。この直線偏光は、偏光板22の偏光軸と遅相軸が4
5度をなすように配置された1/4波長板21に入射
し、1/4波長板21を通過した後には円偏光になる。
反射電極15と対向電極18との間の液晶層23に電圧
が印加されている場合、正の誘電異方性を示す液晶分子
は基板表面にほぼ垂直な方向に配向している。このよう
な配向状態にある液晶層23の、基板法線方向から入射
する光線に対する屈折率異方性は極くわずかであり、光
線が液晶層23を通過することによって生じる位相差は
ほぼ0である。従って、液晶層23に入射した円偏光
は、円偏光のまま液晶層23を通過し、反射電極15で
反射される。反射された円偏光は、円偏光を保ったまま
再び液晶層23を通過し、1/4波長板21に再度入射
する。円偏光は1/4波長板21を通過することにより
直線偏光となるが、この直線偏光の偏光方向は、偏光板
22の偏光軸方向と直交するので、偏光板22で吸収さ
れ、反射光は偏光板22を透過しない。従って、反射電
極15と対向電極18との間の液晶層23に電圧が印加
されている場合は、黒表示になる。
(Reflection Mode) Light (ambient light) incident on the liquid crystal display panel 100 from the display surface (upper side in FIG. 2) is
By passing through the polarizing plate 22, the light is converted into linearly polarized light having a polarization direction parallel to the polarizing axis (transmission axis) of the polarizing plate 22. This linearly polarized light has a polarization axis of the polarizing plate 22 and a slow axis of four.
The light enters the quarter-wave plate 21 arranged at an angle of 5 degrees and becomes circularly polarized light after passing through the quarter-wave plate 21.
When a voltage is applied to the liquid crystal layer 23 between the reflective electrode 15 and the counter electrode 18, the liquid crystal molecules exhibiting positive dielectric anisotropy are oriented in a direction substantially perpendicular to the substrate surface. The liquid crystal layer 23 in such an alignment state has a very small refractive index anisotropy with respect to a light beam incident from the normal direction of the substrate, and the phase difference caused by the light beam passing through the liquid crystal layer 23 is almost zero. is there. Therefore, the circularly polarized light that has entered the liquid crystal layer 23 passes through the liquid crystal layer 23 as it is and is reflected by the reflective electrode 15. The reflected circularly polarized light passes through the liquid crystal layer 23 again while maintaining the circularly polarized light, and enters the quarter-wave plate 21 again. Circularly polarized light becomes linearly polarized light by passing through the quarter-wave plate 21. Since the polarization direction of this linearly polarized light is orthogonal to the polarization axis direction of the polarizing plate 22, it is absorbed by the polarizing plate 22, and the reflected light is It does not pass through the polarizing plate 22. Therefore, when a voltage is applied to the liquid crystal layer 23 between the reflective electrode 15 and the counter electrode 18, black display is performed.

【0032】逆に、反射電極15と対向電極18との間
の液晶層23に電圧が印加されていない場合、液晶層2
3の液晶分子は基板表面に水平な方向に配向したままで
ある。従って、液晶層23に入射した円偏光は、液晶層
23の複屈折により楕円偏光になり、反射電極15で反
射される。反射された楕円偏光は、再び液晶層23を通
過する間に偏光軸方向がさらに変化した楕円偏光とな
り、1/4波長板21を通過しても、偏光板22の偏光
軸と直交する偏光方向を有する直線偏光にはならい。従
って、この楕円偏光(一部)は、偏光板22を透過す
る。ここで、液晶層23(厚さdr)の位相差が1/4
波長条件になるように、反射電極15と対向電極18と
の間のギャップdrが調節されていると、1/4波長板
21と液晶層23とを合わせた合計の位相差(それぞれ
を2回通過する光に対する位相差)が1波長条件(波長
の整数倍)となるため、偏光板22に到達する時には、
直線偏光の偏光方向は偏光板22の偏光軸と平行にな
る。従って、液晶層23がこの条件を満足する場合、偏
光板22を透過する光量が最大になる。すなわち、白表
示状態の表示輝度が最大になる。
Conversely, when no voltage is applied to the liquid crystal layer 23 between the reflection electrode 15 and the counter electrode 18, the liquid crystal layer 2
The liquid crystal molecules of No. 3 remain aligned in the direction horizontal to the substrate surface. Therefore, the circularly polarized light that has entered the liquid crystal layer 23 becomes elliptically polarized light due to the birefringence of the liquid crystal layer 23 and is reflected by the reflective electrode 15. The reflected elliptically polarized light becomes elliptically polarized light whose polarization axis direction is further changed while passing through the liquid crystal layer 23 again, and even after passing through the quarter-wave plate 21, the polarization direction orthogonal to the polarization axis of the polarizing plate 22. And linearly polarized light having Therefore, the elliptically polarized light (partly) transmits through the polarizing plate 22. Here, the phase difference of the liquid crystal layer 23 (thickness dr) is /.
If the gap dr between the reflective electrode 15 and the counter electrode 18 is adjusted so as to satisfy the wavelength condition, the total phase difference of the quarter-wave plate 21 and the liquid crystal layer 23 (each time the phase difference is twice) Since the phase difference with respect to the passing light) is one wavelength condition (an integer multiple of the wavelength), when the light reaches the polarizing plate 22,
The polarization direction of the linearly polarized light is parallel to the polarization axis of the polarizing plate 22. Therefore, when the liquid crystal layer 23 satisfies this condition, the amount of light transmitted through the polarizing plate 22 becomes maximum. That is, the display luminance in the white display state is maximized.

【0033】また、反射電極15と対向電極18との間
に印加する電圧の大きさを制御し、液晶層23の(見掛
けの)複屈折率を変化することによって、反射電極15
で反射された光が偏光板22を通過する量が調整される
ので、階調表示が可能になる。
Also, by controlling the magnitude of the voltage applied between the reflective electrode 15 and the counter electrode 18 and changing the (apparent) birefringence of the liquid crystal layer 23,
Since the amount of light reflected by the light passing through the polarizing plate 22 is adjusted, gradation display is possible.

【0034】(透過モード)液晶表示パネル100の背
面(図2中の下方)に設けられた照明装置(不図示)か
ら出射された光は、偏光板20を通過することによっ
て、偏光板20の偏光軸(透過軸)と平行な偏光方向を
有する直線偏光とされる。この直線偏光は、偏光板20
の偏光軸と遅相軸が45度をなすように配置された1/
4波長板19に入射し、1/4波長板19を通過した後
には円偏光になる。透明電極13と対向電極18との間
の液晶層23に電圧が印加されている場合、正の誘電異
方性を示す液晶分子は基板表面にほぼ垂直な方向に配向
している。このような配向状態にある液晶層23の、基
板法線方向から入射する光線に対する屈折率異方性は極
くわずかであり、光線が液晶層23を通過することによ
って生じる位相差はほぼ0である。従って、液晶層23
に入射した円偏光は、円偏光のまま液晶層23を通過
し、1/4波長板21に入射する。1/4波長板21に入
射した円偏光は、偏光板22の偏光軸と直交する偏光方
向を有する直線偏光になり偏光板22で吸収され、偏光
板22を透過しない。従って、透明電極13と対向電極
18との間の液晶層23に電圧が印加されている場合
は、黒表示になる。
(Transmission Mode) Light emitted from an illuminating device (not shown) provided on the back surface (the lower part in FIG. 2) of the liquid crystal display panel 100 passes through the polarizing plate 20, and The light is linearly polarized light having a polarization direction parallel to the polarization axis (transmission axis). This linearly polarized light is
1 / arranged so that the polarization axis and slow axis of
After entering the four-wavelength plate 19 and passing through the quarter-wavelength plate 19, the light becomes circularly polarized light. When a voltage is applied to the liquid crystal layer 23 between the transparent electrode 13 and the counter electrode 18, the liquid crystal molecules exhibiting positive dielectric anisotropy are oriented in a direction substantially perpendicular to the substrate surface. The liquid crystal layer 23 in such an alignment state has a very small refractive index anisotropy with respect to a light beam incident from the normal direction of the substrate, and the phase difference caused by the light beam passing through the liquid crystal layer 23 is almost zero. is there. Therefore, the liquid crystal layer 23
The circularly polarized light incident on the liquid crystal layer 23 passes through the liquid crystal layer 23 as it is, and is incident on the quarter-wave plate 21. The circularly polarized light incident on the quarter-wave plate 21 becomes linearly polarized light having a polarization direction orthogonal to the polarization axis of the polarizing plate 22, is absorbed by the polarizing plate 22, and does not pass through the polarizing plate 22. Therefore, when a voltage is applied to the liquid crystal layer 23 between the transparent electrode 13 and the counter electrode 18, black display is performed.

【0035】逆に、透明電極13と対向電極18との間
の液晶層23に電圧が印加されていない場合、液晶層2
3の液晶分子は基板表面に水平な方向に配向したままで
ある。従って、液晶層23に入射した円偏光は、液晶層
23の複屈折により楕円偏光になり、1/4波長板21
を通過しても、偏光板22の偏光軸と直交する偏光方向
を有する直線偏光にはならい。従って、この楕円偏光
(一部)は、偏光板22を透過する。ここで、液晶層2
3(厚さdt)の位相差が1/2波長条件になるよう
に、透明電極13と対向電極18との間のギャップdt
が調節されていると、1/4波長板21と液晶層23と
を合わせた合計の位相差が1波長条件(波長の整数倍)
となるため、偏光板22に到達する時には、直線偏光の
偏光方向は偏光板22の偏光軸と平行になる。従って、
液晶層23がこの条件を満足する場合、偏光板22を透
過する光量が最大になる。すなわち、白表示状態の表示
輝度が最大になる。
Conversely, when no voltage is applied to the liquid crystal layer 23 between the transparent electrode 13 and the counter electrode 18, the liquid crystal layer 2
The liquid crystal molecules of No. 3 remain aligned in the direction horizontal to the substrate surface. Accordingly, the circularly polarized light incident on the liquid crystal layer 23 becomes elliptically polarized light due to the birefringence of the liquid crystal layer 23, and becomes a quarter-wave plate 21.
, The light does not follow linearly polarized light having a polarization direction orthogonal to the polarization axis of the polarizing plate 22. Therefore, the elliptically polarized light (partly) transmits through the polarizing plate 22. Here, the liquid crystal layer 2
The gap dt between the transparent electrode 13 and the counter electrode 18 is set so that the phase difference of 3 (thickness dt) becomes a half wavelength condition.
Is adjusted, the total phase difference of the quarter-wave plate 21 and the liquid crystal layer 23 is one wavelength condition (an integer multiple of the wavelength).
Therefore, when the light reaches the polarizing plate 22, the polarization direction of the linearly polarized light becomes parallel to the polarization axis of the polarizing plate 22. Therefore,
When the liquid crystal layer 23 satisfies this condition, the amount of light transmitted through the polarizing plate 22 becomes maximum. That is, the display luminance in the white display state is maximized.

【0036】また、透明電極13と対向電極18との間
に印加する電圧の大きさを制御し、液晶層23の(見掛
けの)複屈折率を変化することによって、偏光板22を
通過する光量が調整されるので、階調表示が可能にな
る。
Further, by controlling the magnitude of the voltage applied between the transparent electrode 13 and the counter electrode 18 and changing the (apparent) birefringence of the liquid crystal layer 23, the amount of light passing through the polarizing plate 22 is controlled. Is adjusted, so that gradation display is possible.

【0037】上述したように、液晶材料が正の誘電異方
性を有する場合には、電圧無印加時に白(明)、電圧印
加時に黒(暗)を表示する、いわゆるノーマリーホワイ
トモードの表示が行われる。勿論、本発明の両用型液晶
表示装置に用いられる液晶表示パネルは、上記の例に限
られず、偏光板や位相差板(1/4波長板)の配置を変
えることも可能であり、上記の構成において負の誘電異
方性を有する液晶材料と垂直配向膜とを用いたノーマリ
ブラックモード、あるいはゲストホストモードの様に偏
光板を用いないモードなど、他の公知の液晶モードの液
晶表示パネルを用いることができる。
As described above, when the liquid crystal material has a positive dielectric anisotropy, a so-called normally white mode display, in which white (bright) is displayed when no voltage is applied and black (dark) is displayed when a voltage is applied. Is performed. Of course, the liquid crystal display panel used in the dual-purpose liquid crystal display device of the present invention is not limited to the above example, and the arrangement of the polarizing plate and the phase difference plate (1/4 wavelength plate) can be changed. A liquid crystal display panel of another known liquid crystal mode such as a normally black mode using a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy and a vertical alignment film in a configuration, or a mode not using a polarizing plate such as a guest host mode. Can be used.

【0038】(照明装置)本発明による両用型液晶表示装
置に用いられる照明装置(バックライト装置)の例を図
3および図4に模式的に示す。
(Illumination Device) An example of an illumination device (backlight device) used in the dual-purpose liquid crystal display device according to the present invention is schematically shown in FIGS.

【0039】図3に示した照明装置は、直下式のバック
ライト装置30である。バックライト装置30は、拡散
板32と、拡散板32の背面に蛍光管34および反射板
36を備えている。
The lighting device shown in FIG. 3 is a direct type backlight device 30. The backlight device 30 includes a diffusion plate 32 and a fluorescent tube 34 and a reflection plate 36 on the back surface of the diffusion plate 32.

【0040】蛍光管34から出射された光は、直接に、
あるいは蛍光管34の背面に備えられた反射板36で反
射され、拡散板32に入射する。拡散板32を透過した
光は、全方向成分をもったほぼ均一な拡散光となって、
拡散板32の上面32sから出射される。バックライト
装置30は、拡散板32の上面32sが液晶表示パネル
のTFT基板100Aの背面に近接するように配置され
る。
The light emitted from the fluorescent tube 34 is directly
Alternatively, the light is reflected by a reflection plate 36 provided on the back surface of the fluorescent tube 34 and enters the diffusion plate 32. The light transmitted through the diffusion plate 32 becomes substantially uniform diffused light having omnidirectional components,
The light is emitted from the upper surface 32s of the diffusion plate 32. The backlight device 30 is arranged such that the upper surface 32s of the diffusion plate 32 is close to the rear surface of the TFT substrate 100A of the liquid crystal display panel.

【0041】図4に示した照明装置は、エッジライト方
式のバックライト装置40である。バックライト装置4
0は、拡散板42と、拡散板42の背面に、蛍光管4
4、反射板46および導光板48を備えている。
The lighting device shown in FIG. 4 is an edge light type backlight device 40. Backlight device 4
0 denotes a diffusion plate 42 and a fluorescent tube 4 on the back of the diffusion plate 42.
4, a reflection plate 46 and a light guide plate 48 are provided.

【0042】アクリル系樹脂などのような高透明性の材
料によって形成された導光板48の側面48tに近接し
て蛍光管44が配置されており、導光板48の背面と蛍
光管44とを囲むように反射板46が設けられている。
蛍光管44から出射された光は、直接に、または反射板
46で反射されて、全て導光板48に入射する。導光板
48に入射した光は、導光板48の上面48sおよび下
面(反射板46側)での反射を繰り返し、導光板48の
上面48sに対する入射角が全反射の臨界角のよりも小
さくなったとき、導光板48の上面48sより出射し拡
散板42に入射する。拡散板42を透過した光は、全方
向成分をもったほぼ均一な拡散光となって、拡散板42
の上面42sから出射される。バックライト装置40
は、拡散板42の上面42sが液晶表示パネルのTFT
基板100Aの背面に近接するように配置される。
The fluorescent tube 44 is arranged near the side surface 48t of the light guide plate 48 made of a highly transparent material such as an acrylic resin, and surrounds the back surface of the light guide plate 48 and the fluorescent tube 44. Reflection plate 46 is provided as described above.
The light emitted from the fluorescent tube 44 is directly or reflected by the reflection plate 46, and all enters the light guide plate 48. The light incident on the light guide plate 48 is repeatedly reflected on the upper surface 48 s and the lower surface (the side of the reflection plate 46) of the light guide plate 48, and the incident angle on the upper surface 48 s of the light guide plate 48 is smaller than the critical angle of total reflection. At this time, the light exits from the upper surface 48 s of the light guide plate 48 and enters the diffusion plate 42. The light transmitted through the diffuser 42 becomes substantially uniform diffused light having omnidirectional components.
Is emitted from the upper surface 42s. Backlight device 40
Is that the upper surface 42s of the diffusion plate 42 is a TFT of a liquid crystal display panel.
It is arranged so as to be close to the back surface of the substrate 100A.

【0043】(実施形態1)本発明による実施形態1の
両用型液晶表示装置200の模式的な断面図を図5Aに
示す。
(Embodiment 1) FIG. 5A is a schematic sectional view of a dual-use liquid crystal display device 200 according to Embodiment 1 of the present invention.

【0044】図5Aに示した両用型液晶表示装置200
は、図1および図2に示した両用型液晶表示パネル10
0と、液晶表示パネル100の背面(TFT基板100
A側)に設けられた照明装置50と、液晶表示パネル1
00と照明装置50との間に照明装置50側から順に、
コリメート素子52および集光素子54とを有してい
る。照明装置50としては、上述したバックライト装置
30または40に代表される拡散光を出射する公知のバ
ックライト装置を好適に用いることができる。
The dual-purpose liquid crystal display device 200 shown in FIG. 5A
Is a dual-purpose liquid crystal display panel 10 shown in FIGS.
0 and the back of the liquid crystal display panel 100 (TFT substrate 100
A) and the liquid crystal display panel 1
00 and the lighting device 50 in order from the lighting device 50 side,
It has a collimating element 52 and a light collecting element 54. As the illumination device 50, a known backlight device that emits diffused light, such as the backlight device 30 or 40 described above, can be preferably used.

【0045】コリメート素子52は、バックライト装置
50の上面から出射された光(図中の矢印)を、液晶表
示パネル100の基板面の法線に平行な方向にコリメー
トする。
The collimating element 52 collimates the light (arrow in the figure) emitted from the upper surface of the backlight device 50 in a direction parallel to the normal to the substrate surface of the liquid crystal display panel 100.

【0046】コリメート素子52として、例えば、図5
B(a)に示すように、2枚のBEFII90/50フ
ィルム(3M社製)52aを直交配置した素子を用いる
ことができる。BEFII90/50フィルム52a
は、図5B(b)に示すように、ポリエステルフィルム
層52bと、その上に形成され、表面に三角波状の凸部
を有するアクリル系樹脂層52cとを有している。三角
波状の凸部の稜線が延びる方向が互いに直交するように
配置することによって、BEFII90/50フィルム
52aの裏面(ポリエステルフィルム層側)から入射す
る拡散光の広がり角(液晶パネルの基板面法線に対する
角)を狭小化、すなわちコリメートすることができる。
例えば、図5Cに示すように、バックライト50から出
射された拡散光が、±60°の角度範囲に亘ってほぼ均
一な強度を有しているのに対し(図5C中の破線)、2
枚のBEFII90/50フィルム52aを直交配置し
たコリメート素子52を配置することによって、±約2
5°の角度範囲内、特に±10°の角度範囲内における
拡散光の強度を増大できる(図5C中の実線)。
As the collimating element 52, for example, FIG.
As shown in B (a), an element in which two BEFII 90/50 films (manufactured by 3M) 52a are orthogonally arranged can be used. BEFII 90/50 film 52a
As shown in FIG. 5B (b), has a polyester film layer 52b and an acrylic resin layer 52c formed on the polyester film layer 52b and having a triangular wave-shaped convex portion on the surface. By arranging the ridges of the triangular wave-shaped projections so that the directions in which the ridges extend are orthogonal to each other, the spread angle of the diffused light incident from the back surface (the polyester film layer side) of the BEFII 90/50 film 52a (the substrate surface normal to the liquid crystal panel). Can be narrowed, ie, collimated.
For example, as shown in FIG. 5C, the diffused light emitted from the backlight 50 has a substantially uniform intensity over an angle range of ± 60 ° (broken line in FIG. 5C).
By arranging the collimating element 52 in which the BEFII 90/50 films 52a are orthogonally arranged, ± 2
It is possible to increase the intensity of the diffused light within the angle range of 5 °, particularly within the angle range of ± 10 ° (solid line in FIG. 5C).

【0047】集光素子54として、ここでは、液晶表示
パネル100の絵素領域のそれぞれに対応するように配
列された複数のマイクロレンズ54aを有するマイクロ
レンズアレイ54を用いている。マイクロレンズアレイ
54の断面は、図5Aに示した方向に直交する方向にお
いても実質的に同様の形状を有している。個々のマイク
ロレンズ54aは、液晶表示パネル100の基板法線に
平行方向に光軸を有するように配置されている。
As the light-collecting element 54, a microlens array 54 having a plurality of microlenses 54a arranged so as to correspond to the respective picture element regions of the liquid crystal display panel 100 is used here. The cross section of the microlens array 54 has substantially the same shape in a direction orthogonal to the direction shown in FIG. 5A. Each micro lens 54a is arranged so as to have an optical axis in a direction parallel to the substrate normal of the liquid crystal display panel 100.

【0048】このマイクロレンズアレイ54は、公知の
方法で形成することができる。例えば、(1)合成樹脂
をプレス成型する方法、(2)フォトリソグラフィープ
ロセスを用いて、感光性樹脂層をマイクロレンズに対応
する平板状にパターニングし、その後平板状の樹脂層を
軟化点以上に加熱して、平板状樹脂層のエッジを熱ダレ
させることにより形成する方法、(3)ガラス基板にイ
オン拡散によって屈折率分布を形成することによって、
屈折率分布型マイクロレンズを形成する方法、(4)一
対の円形の電極間に重合可能な液晶材料を挟持して、電
圧を印加しながら液晶材料を重合・硬化する方法などを
用いて形成することができる。マイクロレンズアレイ5
4と液晶パネル100とは、例えば、透明度が高く、液
晶パネル100の基板の屈折率と近い屈折率を有する紫
外線硬化樹脂等を用いて貼り合わせることができる。
The micro lens array 54 can be formed by a known method. For example, (1) a method of press-molding a synthetic resin, and (2) a photosensitive resin layer is patterned into a flat plate shape corresponding to a microlens using a photolithography process, and then the flat resin layer is heated to a softening point or higher. A method of forming by heating and thermally sagging the edge of the flat resin layer; (3) forming a refractive index distribution by ion diffusion on a glass substrate;
A method of forming a refractive index distribution type micro lens, (4) a method of sandwiching a polymerizable liquid crystal material between a pair of circular electrodes, and polymerizing and curing the liquid crystal material while applying a voltage, and the like. be able to. Micro lens array 5
The liquid crystal panel 4 and the liquid crystal panel 100 can be bonded to each other using, for example, an ultraviolet curable resin having high transparency and a refractive index close to the refractive index of the substrate of the liquid crystal panel 100.

【0049】バックライト装置50からの出射された、
全方向にほぼ均等な強度の成分を持つ拡散光は、コリメ
ート素子52によってその広がり角が狭小化される。す
なわち、拡散光の、液晶表示パネル100の基板法線方
向に平行な成分が増加する(「基板法線方向の指向性が
向上する」ということもある)。マイクロレンズアレイ
554のマイクロレンズ54aは、基板法線に平行方向
に光軸を有するので、基板法線に平行に入射する光線を
その焦点に収束する。
The light emitted from the backlight device 50
The spread angle of the diffused light having substantially uniform intensity components in all directions is narrowed by the collimating element 52. That is, the component of the diffused light parallel to the direction normal to the substrate of the liquid crystal display panel 100 increases (in some cases, "directivity in the direction normal to the substrate is improved"). Since the microlens 54a of the microlens array 554 has an optical axis in a direction parallel to the substrate normal, light rays incident parallel to the substrate normal are converged at the focal point.

【0050】バックライト装置50から出射された拡散
光の角度範囲(±90°)を、コリメート素子52によ
って、±10°内に狭小化すると(すなわち、マイクロ
レンズ54aに入射する光線の角度範囲±θ=±10°
とすると)、基板10の厚さDを0.5mm、基板10
の屈折率を1.52のとき、透明電極13における光線
のスポット径Sは、次式から約60μmとなることが分
かる。なお、マイクロレンズの焦点は透過領域内に位置
するように設定される。
When the angular range (± 90 °) of the diffused light emitted from the backlight device 50 is narrowed to ± 10 ° by the collimating element 52 (that is, the angular range of the ray incident on the microlens 54a ±±). θ = ± 10 °
), The thickness D of the substrate 10 is 0.5 mm,
When the refractive index is 1.52, the spot diameter S of the light beam on the transparent electrode 13 is approximately 60 μm from the following equation. Note that the focal point of the microlens is set so as to be located in the transmission area.

【0051】 S=(2D/n)tanθ =(0.5/1.52)tan10° ≒0.058mm 本実施形態による両用型液晶表示装置200の透明電極
13の幅(走査線または信号線に平行方向)は、50μ
m〜100μm程度であるので、上記の構成を採用すれ
ば、バックライト装置50から出射される光のほとんど
を透明電極(透過領域)13に集光することができる。
従って、透明電極13以外の領域やブラックマトリクス
17によって遮光されるはずの光を透明電極13および
カラーフィルタ16に集光できるので、バックライト装
置からの光の利用効率が向上し、コントラスト比が改善
される。
S = (2D / n) tan θ = (0.5 / 1.52) tan10 ° 80.058 mm The width of the transparent electrode 13 of the dual-purpose liquid crystal display device 200 according to the present embodiment (for the scanning line or the signal line) (Parallel direction) is 50μ
When the above configuration is adopted, most of the light emitted from the backlight device 50 can be focused on the transparent electrode (transmission region) 13.
Therefore, light that should be shielded by the region other than the transparent electrode 13 and the black matrix 17 can be focused on the transparent electrode 13 and the color filter 16, so that the efficiency of use of light from the backlight device is improved and the contrast ratio is improved. Is done.

【0052】絵素領域内での反射電極15の面積を大き
くすると、必然的に透明電極13の面積が小さくなり透
過率(透過モードにおける表示輝度)が減少するが、基
板10の厚さDを小さくすることによって、スポット径
Sをさらに小さくできるので、透過率を落とすことなく
反射電極15の面積を拡大し、反射率(反射モードにお
ける表示輝度)を向上することができる。従って、液晶
表示装置の用途など必要に応じて、透過モードの表示輝
度と反射モードの表示輝度とのバランスを従来よりも広
い範囲に亘って最適化することができる。
When the area of the reflective electrode 15 in the picture element region is increased, the area of the transparent electrode 13 is inevitably reduced and the transmittance (display luminance in the transmission mode) is reduced. Since the spot diameter S can be further reduced by reducing the area, the area of the reflective electrode 15 can be increased without lowering the transmittance, and the reflectance (display luminance in the reflection mode) can be improved. Therefore, the balance between the display brightness in the transmission mode and the display brightness in the reflection mode can be optimized over a wider range than before, as required, for example, in the application of the liquid crystal display device.

【0053】上記の例では、コリメート素子52と偏光
板20との間にマイクロレンズアレイ54を配置した
が、透明電極13よりもコリメート素子52側であれば
よく、偏光板20と1/4波長板19との間や、1/4波
長板19とガラス基板10との間、またはガラス基板1
0に直接マイクロレンズアレイを作り込んでもよい。
In the above example, the microlens array 54 is disposed between the collimating element 52 and the polarizing plate 20. However, the microlens array 54 may be provided on the collimating element 52 side with respect to the transparent electrode 13; Between the plate 19, the quarter-wave plate 19 and the glass substrate 10, or the glass substrate 1
Alternatively, a microlens array may be directly built in the zero.

【0054】図6に、本実施形態による他の両用型液晶
表示装置300の模式的な断面図を示す。両用型液晶表
示装置300は、ゲストホストモードの両用型液晶表示
パネル300’を有する点において、図5Aに示した両
用型液晶表示装置200と異なる。
FIG. 6 is a schematic sectional view of another dual-purpose liquid crystal display device 300 according to the present embodiment. The dual-purpose liquid crystal display device 300 is different from the dual-purpose liquid crystal display device 200 shown in FIG. 5A in that the dual-purpose liquid crystal display device 300 has a dual-purpose liquid crystal display panel 300 ′ in the guest-host mode.

【0055】両用型液晶表示パネル300’の液晶層2
3は、正の誘電異方性を示す液晶材料と二色性色素とを
含み、電圧無印加時に平行配向するゲストホスト液晶層
である。ゲストホスト液晶層を用いる液晶表示パネル3
00’には、1/4波長板(図5A中の参照符号19お
よび21)は不要である。
The liquid crystal layer 2 of the dual-purpose liquid crystal display panel 300 '
Reference numeral 3 denotes a guest-host liquid crystal layer containing a liquid crystal material exhibiting a positive dielectric anisotropy and a dichroic dye, and being aligned in parallel when no voltage is applied. Liquid crystal display panel 3 using guest host liquid crystal layer
00 'does not require a quarter wave plate (19 and 21 in Fig. 5A).

【0056】この両用型液晶表示装置300も、液晶表
示パネル300’と照明装置50との間に、照明装置5
0側から順に、コリメート素子52および集光素子54
とを有しているので、上述した両用型液晶表示装置20
0と同様に、照明装置50からの光の利用効率が高い。
The dual-purpose liquid crystal display device 300 also has a lighting device 5 between the liquid crystal display panel 300 ′ and the lighting device 50.
The collimating element 52 and the condensing element 54 are arranged in this order from the 0 side.
, The dual-purpose liquid crystal display device 20 described above.
Similarly to the case of 0, the use efficiency of light from the lighting device 50 is high.

【0057】(実施形態2)本発明による実施形態2の
両用型液晶表示装置400の模式的な断面図を図7に示
す。
(Embodiment 2) FIG. 7 is a schematic sectional view of a dual-purpose liquid crystal display device 400 according to Embodiment 2 of the present invention.

【0058】図7に示した両用型液晶表示装置400
は、図1および図2に示した両用型液晶表示パネル10
0と、液晶表示パネル100の背面(TFT基板100
A側)に設けられた照明装置50と、液晶表示パネル1
00と照明装置50との間に照明装置50側から順に、
コリメート素子52および集光素子74とを有してい
る。両用型液晶表示装置400は、集光素子(マイクロ
レンズアレイ)54の代わりにプリズムシート74を用
いている点において、図5Aに示した実施形態1の両用
型液晶表示装置200と異なる。
The dual-purpose liquid crystal display device 400 shown in FIG.
Is a dual-purpose liquid crystal display panel 10 shown in FIGS.
0 and the back of the liquid crystal display panel 100 (TFT substrate 100
A) and the liquid crystal display panel 1
00 and the lighting device 50 in order from the lighting device 50 side,
It has a collimating element 52 and a condensing element 74. The dual-purpose liquid crystal display device 400 differs from the dual-purpose liquid crystal display device 200 of Embodiment 1 shown in FIG. 5A in that a prism sheet 74 is used instead of the light-collecting element (microlens array) 54.

【0059】集光素子74は、山切り状に成型されたプ
リズムシート74であり、それそれが信号線の伸長方向
に延びる複数の三角柱状のプリズム74aが一体に形成
されている。また、複数の三角柱状のプリズム74a
は、走査線方向に沿って、絵素領域に一対一で対応する
ように配置されている。図7は、走査線方向に沿った断
面図に相当する。
The condensing element 74 is a prism sheet 74 formed in a mountain-cut shape, and is integrally formed with a plurality of triangular prisms 74a extending in the extending direction of the signal line. In addition, a plurality of triangular prisms 74a
Are arranged so as to correspond one-to-one with the picture element regions along the scanning line direction. FIG. 7 corresponds to a cross-sectional view along the scanning line direction.

【0060】プリズムシート74は、三角柱状のプリズ
ム74aの稜辺が液晶表示パネル100側に位置するよ
うに配置される。照明装置50から出射され、コリメー
ト素子52によって狭小化された拡散光は、三角柱状の
プリズム74aの底面側から入射し、三角柱状プリズム
74aの側面(上面)から出射される。このとき、光線
は稜辺方向に屈折され、絵素領域の走査線方向に沿った
幅の中心に向かって集光される。この様に、三角柱状プ
リズム74aは、底面から入射する拡散光を三角柱状プ
リズム74aの稜辺に平行(すなわち、この場合は信号
線方向に平行)な線状に集光するように機能する。三角
柱状プリズム74aの稜辺は、透明電極13の中心に対
応するように配置されているので、透明電極13を通過
する光量が増加する。従って、集光素子としてプリズム
シートを用いても、バックライト装置からの光の利用効
率が向上し、コントラスト比が改善される。なお、三角
柱状プリズム74aの集光力(屈折角)は、三角柱状プ
リズム74aの頂角αを制御することによって調整でき
る。
The prism sheet 74 is arranged such that the ridge of the triangular prism 74a is located on the liquid crystal display panel 100 side. The diffused light emitted from the illumination device 50 and narrowed by the collimating element 52 enters from the bottom side of the triangular prism 74a and exits from the side surface (upper surface) of the triangular prism 74a. At this time, the light beam is refracted in the direction of the ridge, and is converged toward the center of the width of the picture element region along the scanning line direction. As described above, the triangular prism 74a functions to condense the diffused light incident from the bottom in a linear shape parallel to the ridge of the triangular prism 74a (that is, in this case, parallel to the signal line direction). Since the ridge of the triangular prism 74a is disposed so as to correspond to the center of the transparent electrode 13, the amount of light passing through the transparent electrode 13 increases. Therefore, even if a prism sheet is used as the light condensing element, the utilization efficiency of light from the backlight device is improved, and the contrast ratio is improved. The light-collecting power (angle of refraction) of the triangular prism 74a can be adjusted by controlling the apex angle α of the triangular prism 74a.

【0061】プリズムシート74と液晶パネル100と
の配置関係を図8を参照しながら説明する。図8は、液
晶表示パネル100のTFT基板100Aとプリズムシ
ート74との配置関係を示す模式的な斜視図である。
The positional relationship between the prism sheet 74 and the liquid crystal panel 100 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic perspective view showing an arrangement relationship between the TFT substrate 100A of the liquid crystal display panel 100 and the prism sheet 74.

【0062】図8に示したように、プリズムシート74
の複数の三角柱プリズム74aはそれぞれ、信号線の伸
長方向(y方向)に平行で、且つ、走査線の伸長方向
(x方向)において、透明電極13と反射電極15とか
ら構成される絵素電極4に対応するように配置されてい
る。勿論、x方向およびy方向の関係は逆にしてもよ
い。このプリズムシート74を用いると、液晶表示パネ
ル100とプリズムシート74とのアライメントは、x
方向またはy方向のどちらか一方向(図示の例ではx方
向)にのみ精度よくアライメントすればよい。従って、
絵素電極4のそれぞれに対応するマイクロレンズを二次
元的に配列したマイクロレンズアレイ(例えば図5A参
照)よりも、アライメントが比較的簡単になる利点が得
られる。また、プリズムシート74に代えて、レンチキ
ュラーレンズ(不図示)を用いても、照明装置からの光
の利用効率の向上効果とアライメントを簡単にする効果
が得られる。なお、プリズムシート74やそれに代わる
レンチキュラーレンズは、ガラスや透明な合成樹脂など
の透明な物質を用いて、公知の方法で製造できる。例え
ば、凹凸面を有する型の間に挟むプレス法、エンボスロ
ールで成形しながら押し出す方法、表面を機械加工する
方法で製造され得る。
As shown in FIG. 8, the prism sheet 74
Each of the plurality of triangular prisms 74a is a picture element electrode composed of a transparent electrode 13 and a reflective electrode 15 in a direction parallel to the signal line extension direction (y direction) and in a scanning line extension direction (x direction). 4 are arranged. Of course, the relationship between the x direction and the y direction may be reversed. When this prism sheet 74 is used, the alignment between the liquid crystal display panel 100 and the prism sheet 74 becomes x
The alignment may be performed with high accuracy only in one of the directions (the x direction in the illustrated example). Therefore,
Compared with a microlens array in which microlenses corresponding to the respective pixel electrodes 4 are two-dimensionally arranged (for example, see FIG. 5A), an advantage that alignment is relatively simple is obtained. Further, even if a lenticular lens (not shown) is used instead of the prism sheet 74, the effect of improving the use efficiency of light from the illumination device and the effect of simplifying the alignment can be obtained. The prism sheet 74 and the lenticular lens in place of the prism sheet 74 can be manufactured by a known method using a transparent substance such as glass or a transparent synthetic resin. For example, it can be manufactured by a method of pressing between molds having an uneven surface, a method of extruding while forming with an embossing roll, and a method of machining the surface.

【0063】図9に、本実施形態による他の両用型液晶
表示装置500の模式的な断面図を示す。両用型液晶表
示装置500は、集光素子54の代わりにプリズムシー
ト74を有する点において、図6に示したゲストホスト
モードの両用型液晶表示装置300と異なる。
FIG. 9 is a schematic sectional view of another dual-purpose liquid crystal display device 500 according to the present embodiment. The dual-use liquid crystal display device 500 differs from the guest-host mode dual-use liquid crystal display device 300 shown in FIG. 6 in that a prism sheet 74 is provided instead of the light-collecting element 54.

【0064】この両用型液晶表示装置500も、液晶表
示パネル300’と照明装置50との間に、照明装置5
0側から順に、コリメート素子52およびプリズムシー
ト74とを有しているので、上述した両用型液晶表示装
置400と同様に、照明装置50からの光の利用効率が
高い。
The dual-purpose liquid crystal display device 500 also has a lighting device 5 between the liquid crystal display panel 300 ′ and the lighting device 50.
Since the collimating element 52 and the prism sheet 74 are provided in order from the 0 side, the use efficiency of the light from the lighting device 50 is high as in the above-described dual-purpose liquid crystal display device 400.

【0065】(実施形態3)本発明による実施形態3の
両用型液晶表示装置600の模式的な断面図を図10に
示す。図10は、1つの絵素領域を拡大した図であり、
特に反射領域を拡大して示している。
(Embodiment 3) FIG. 10 is a schematic sectional view of a dual-use liquid crystal display device 600 according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 10 is an enlarged view of one picture element area.
Particularly, the reflection area is shown in an enlarged manner.

【0066】図10に示した両用型液晶表示装置600
が有する液晶表示パネル600’は、TFT基板600
Aの反射領域に、バックライト装置50からの光を拡散
反射(または散乱)する機能を有する拡散層85が形成
されている。拡散層85は微細な凹凸形状の表面85s
を有し、それによって、バックライト装置50からの光
を拡散反射(または散乱)する。液晶表示パネル60
0’のその他の構成は、図1および図2に示した液晶表
示パネル100と実質的に同じである。また、比較のた
めに、液晶表示パネル100を有する液晶表示装置70
0の部分拡大断面図を図11に示す。
The dual-purpose liquid crystal display device 600 shown in FIG.
The liquid crystal display panel 600 ′ of the TFT substrate 600
A diffusion layer 85 having a function of diffusing and reflecting (or scattering) light from the backlight device 50 is formed in the reflection region A. The diffusion layer 85 has a surface 85s with a fine unevenness.
To diffusely reflect (or scatter) the light from the backlight device 50. LCD panel 60
Other configurations of 0 'are substantially the same as those of the liquid crystal display panel 100 shown in FIGS. For comparison, the liquid crystal display device 70 having the liquid crystal display panel 100
FIG. 11 shows a partially enlarged cross-sectional view of a portion No. 0.

【0067】図10および図11を参照しながら、拡散
層85の機能を説明する。
The function of the diffusion layer 85 will be described with reference to FIGS.

【0068】液晶表示パネル600’に入射したバック
ライト装置50からの光は、偏光板20で直線偏光とさ
れ、1/4波長板19により、右回りの円偏光となる。
図11に示したように、拡散層85が形成されていない
場合、反射電極15の裏面で反射された光は、左回りの
円偏光となって再び1/4波長板19を通過し、偏光板
20の偏光軸方向に垂直な偏光方向を有する直線偏光と
なる。この直線偏光は、偏光板20によって吸収されて
しまうので、表示に寄与することがない。一方、図10
に示したように、反射領域に拡散層85が形成されてい
る場合、反射電極15に向かう右回りの円偏光は、拡散
層85を通過し、反射電極15の裏面で反射された後、
再び拡散層85を通過して、バックライト装置50側へ
戻る。拡散層85の微細な凹凸形状の表面85sによっ
て円偏光の偏光状態が乱されるため、1/4波長板19
を通過しても直線偏光には変換されず楕円偏光となり、
偏光板20で完全に吸収されない。偏光板20を通過し
た光は、バックライト装置(バックライト装置の拡散板
表面や反射板)50で反射され、再び液晶表示パネル6
00’に入射することができる。その結果、バックライ
ト装置50側から反射電極15に入射し、表示に寄与す
ることがなかった光の一部が、透過モードの表示に寄与
することが可能となる。従って、両用型液晶表示装置6
00は、照明装置50からの光の利用効率が高い。
The light from the backlight device 50 incident on the liquid crystal display panel 600 ′ is converted into linearly polarized light by the polarizing plate 20, and turned into clockwise circularly polarized light by the quarter-wave plate 19.
As shown in FIG. 11, when the diffusion layer 85 is not formed, the light reflected on the back surface of the reflective electrode 15 becomes counterclockwise circularly polarized light, passes through the quarter-wave plate 19 again, and is polarized. It becomes linearly polarized light having a polarization direction perpendicular to the polarization axis direction of the plate 20. Since this linearly polarized light is absorbed by the polarizing plate 20, it does not contribute to display. On the other hand, FIG.
As shown in the figure, when the diffusion layer 85 is formed in the reflection region, the clockwise circularly polarized light toward the reflection electrode 15 passes through the diffusion layer 85 and is reflected on the back surface of the reflection electrode 15,
The light passes through the diffusion layer 85 again and returns to the backlight device 50 side. Since the polarization state of the circularly polarized light is disturbed by the finely uneven surface 85s of the diffusion layer 85, the quarter-wave plate 19
Even if it passes through, it is not converted into linearly polarized light but becomes elliptically polarized light,
It is not completely absorbed by the polarizing plate 20. The light that has passed through the polarizing plate 20 is reflected by a backlight device (a diffusion plate surface or a reflector of the backlight device) 50, and again reflected on the liquid crystal display panel 6.
00 ′. As a result, part of the light that has entered the reflective electrode 15 from the backlight device 50 side and has not contributed to the display can contribute to the display in the transmission mode. Therefore, the dual-purpose liquid crystal display device 6
00 has a high light use efficiency from the lighting device 50.

【0069】なお、拡散層85は、例えば、酸化シリコ
ン等から形成された絶縁膜の表面を、エッチング法を用
いて微細な凹凸形状にパターニングすることによって形
成される。凹凸の程度は、拡散層85に入射する光の偏
光方向を乱すように、適宜設定される。TFT基板60
0Aの反射領域に、バックライト装置50からの光を拡
散反射(または散乱)する機能を付与する構成は、例示
して構成に限られず、拡散層85は反射電極15の裏面
と1/4波長板19との間であれば、どこに配置しても
よい。例えば、透過領域以外の部分のゲート絶縁膜12
の表面を微細な凹凸状にパターニングして拡散層として
機能させることもできる。また、例えば、樹脂層14を
形成するマトリクス樹脂に充填剤を分散して、樹脂層1
4自体に拡散反射特性(または散乱特性)を持たせても
同様の効果が得られる。マトリクス樹脂に分散させる充
填剤としては、マトリクス樹脂の屈折率と異なる屈折率
を有する材料を広く利用することができる。液晶材料を
分散してもよい。
The diffusion layer 85 is formed by, for example, patterning the surface of an insulating film made of silicon oxide or the like into fine irregularities by using an etching method. The degree of the unevenness is appropriately set so as to disturb the polarization direction of the light incident on the diffusion layer 85. TFT substrate 60
The configuration for imparting the function of diffusing and reflecting (or scattering) the light from the backlight device 50 to the reflection region of 0A is not limited to the illustrated configuration. As long as it is between the plates 19, it may be placed anywhere. For example, the gate insulating film 12 in a portion other than the transmission region
Can be patterned into fine irregularities to function as a diffusion layer. Further, for example, a filler is dispersed in a matrix resin forming the resin layer 14 so that the resin layer 1
The same effect can be obtained even if the diffuse reflection characteristics (or scattering characteristics) are given to 4 itself. As the filler dispersed in the matrix resin, a material having a refractive index different from that of the matrix resin can be widely used. A liquid crystal material may be dispersed.

【0070】上述した本実施形態の両用型液層表示装置
において、バックライト装置50からの光を拡散反射
(または散乱)する機能を反射領域に付与する構成は、
先の実施形態1および2の両用型液晶表示装置と組み合
わせることもできる。
In the above-described dual-use liquid layer display device of the present embodiment, the configuration for imparting the function of diffusing and reflecting (or scattering) the light from the backlight device 50 to the reflection region is as follows.
It can be combined with the dual-use liquid crystal display device of the first and second embodiments.

【0071】[0071]

【発明の効果】本発明によると、透過モードにおける表
示輝度が改善された透過反射両用型液晶表示装置が提供
される。本発明によると、バックライトからの光の利用
効率が向上するので、透過モードにおける表示輝度やコ
ントラスト比の向上だけでなく、反射領域の面積を増や
すことによって反射モードにおける表示輝度やコントラ
スト比を改善することもできる。あるいは、バックライ
ト装置の出力を低下させることによって、低消費電力化
をはかることもできる。
According to the present invention, a transflective liquid crystal display device having improved display luminance in the transmissive mode is provided. According to the present invention, the use efficiency of light from the backlight is improved, so that not only the display brightness and the contrast ratio in the transmission mode are improved, but also the display brightness and the contrast ratio in the reflection mode are improved by increasing the area of the reflection region. You can also. Alternatively, lower power consumption can be achieved by reducing the output of the backlight device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による透過反射両用型液晶表示装置に用
いられる液晶表示パネルのTFT基板100Aの平面図
である。
FIG. 1 is a plan view of a TFT substrate 100A of a liquid crystal display panel used in a transflective liquid crystal display device according to the present invention.

【図2】図1に示したTFT基板100Aを有する液晶
表示パネル100の模式的な部分断面図である。
FIG. 2 is a schematic partial sectional view of a liquid crystal display panel 100 having the TFT substrate 100A shown in FIG.

【図3】本発明による両用型液晶表示装置に用いられる
照明装置(バックライト装置)の例を模式的に示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of an illumination device (backlight device) used in a dual-use liquid crystal display device according to the present invention.

【図4】本発明による両用型液晶表示装置に用いられる
照明装置(バックライト装置)の他の例を模式的に示す
図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing another example of a lighting device (backlight device) used in the dual-purpose liquid crystal display device according to the present invention.

【図5A】本発明による実施形態1の両用型液晶表示装
置200の模式的な断面図である。
FIG. 5A is a schematic sectional view of a dual-use liquid crystal display device 200 according to a first embodiment of the present invention.

【図5B】本発明による実施形態の両用型液晶表示装置
に用いられるコリメート素子52の例を模式的に示す図
であり、(a)は2枚のBEFII90/50フィルム
52aの配置を示す断面図であり、(b)はBEFII
90/50フィルム52aの斜視図である。
FIG. 5B is a diagram schematically illustrating an example of a collimating element 52 used in the dual-use liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5A is a cross-sectional view illustrating an arrangement of two BEFII 90/50 films 52a. (B) is BEFII
It is a perspective view of 90/50 film 52a.

【図5C】図5Bに示したコリメート素子52による拡
散光の広がり角の狭小化を示すグラフであり、横軸は拡
散光の広がり角を示し、縦軸は輝度を表す。
5C is a graph showing the spread angle of the diffused light narrowed by the collimating element 52 shown in FIG. 5B. The horizontal axis represents the spread angle of the diffused light, and the vertical axis represents the luminance.

【図6】実施形態1の他の両用型液晶表示装置300の
模式的な断面図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view of another dual-purpose liquid crystal display device 300 according to the first embodiment.

【図7】本発明による実施形態2の両用型液晶表示装置
400の模式的な断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view of a dual-purpose liquid crystal display device 400 according to a second embodiment of the present invention.

【図8】両用型液晶表示装置400における、液晶表示
パネル100のTFT基板100Aとプリズムシート7
4との配置関係を示す模式的な斜視図である。
8 shows a TFT substrate 100A and a prism sheet 7 of a liquid crystal display panel 100 in a dual-use liquid crystal display device 400. FIG.
FIG. 4 is a schematic perspective view showing an arrangement relationship with the fourth embodiment.

【図9】実施形態2の他の両用型液晶表示装置500の
模式的な断面図である。
FIG. 9 is a schematic sectional view of another dual-purpose liquid crystal display device 500 according to the second embodiment.

【図10】本発明による実施形態3の両用型液晶表示装
置600の模式的な部分拡大断面図である。
FIG. 10 is a schematic partial enlarged sectional view of a dual-use liquid crystal display device 600 according to a third embodiment of the present invention.

【図11】液晶表示パネル100を有する液晶表示装置
700の模式的な部分拡大断面図である。
FIG. 11 is a schematic partial enlarged sectional view of a liquid crystal display device 700 having the liquid crystal display panel 100.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 走査線(ゲートバスライン) 2 信号線(ソースバスライン) 4 絵素電極 5 薄膜トランジスタ(TFT) 5a 半導体層 6 ゲート電極 7 ソース電極 7a、8a 半導体コンタクト層 8 ドレイン電極 9 コンタクトホール 10 ガラス基板 11 ガラス基板 12 ゲート絶縁膜 13 透明電極 14 樹脂層 14a 開口部 15 反射電極 16 カラーフィルタ層 17 ブラックマトリクス 18 対向電極 19、21 1/4波長板 20、22 偏光板 23 液晶層 30、40 バックライト装置(照明装置) 32、42 拡散板 32s、42s 拡散板の上面 34、44 蛍光管 36、46 反射板 48 導光板 48s 導光板の上面48s 50 照明装置 52 コリメート素子 52a BEFII90/50フィルム(3M社製) 52b ポリエステルフィルム層 52c アクリル系樹脂層 54 集光素子(マイクロレンズアレイ) 54a マイクロレンズ 74 プリズムシート 74a プリズム 85 拡散層 85s 拡散層の表面 100、300’、600’ 液晶表示パネル 100A、600A TFT基板 100B カラーフィルタ基板(対向基板) 200、300、400 透過反射両用型液晶表示装置 500、600、700 透過反射両用型液晶表示装置 Reference Signs List 1 scanning line (gate bus line) 2 signal line (source bus line) 4 picture element electrode 5 thin film transistor (TFT) 5a semiconductor layer 6 gate electrode 7 source electrode 7a, 8a semiconductor contact layer 8 drain electrode 9 contact hole 10 glass substrate 11 Glass substrate 12 Gate insulating film 13 Transparent electrode 14 Resin layer 14a Opening 15 Reflective electrode 16 Color filter layer 17 Black matrix 18 Counter electrode 19, 21 Quarter wave plate 20, 22, Polarizer 23 Liquid crystal layer 30, 40 Backlight device (Illumination device) 32, 42 Diffusion plate 32s, 42s Upper surface of diffusion plate 34, 44 Fluorescent tube 36, 46 Reflector 48 Light guide plate 48s Upper surface 48s of light guide plate 50 Illumination device 52 Collimating element 52a BEFII 90/50 film (manufactured by 3M) ) 52b polyester Film layer 52c Acrylic resin layer 54 Light collecting element (microlens array) 54a Microlens 74 Prism sheet 74a Prism 85 Diffusion layer 85s Surface of diffusion layer 100, 300 ', 600' Liquid crystal display panel 100A, 600A TFT substrate 100B Color filter Substrate (counter substrate) 200, 300, 400 Transflective liquid crystal display device 500, 600, 700 Transflective liquid crystal display device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳴瀧 陽三 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA16Y FA29Z FA32Y FD06 GA03 LA16 LA30 5G435 AA00 AA02 AA03 BB12 BB15 BB16 CC09 EE27 EE33 FF03 FF05 FF06 FF07 FF08 FF13 GG01 GG02 GG03 GG12 GG24 HH12 HH14 LL03 LL07 LL08 LL12 LL14  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yozo Narutaki 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka F-term (reference) 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA16Y FA29Z FA32Y FD06 GA03 LA16 LA30 5G435 AA00 AA02 AA03 BB12 BB15 BB16 CC09 EE27 EE33 FF03 FF05 FF06 FF07 FF08 FF13 GG01 GG02 GG03 GG12 GG24 HH12 HH14 LL03 LL07 LL08 LL12 LL14

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1および第2基板と、前記第1基板と
第2基板との間に設けられた液晶層とを有する液晶表示
パネルと、前記液晶表示パネルの前記第1基板側に設け
られた照明装置とを備え、 前記液晶表示パネルは複数の絵素領域を有し、前記第1
基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれに対応して形成
され、前記液晶層側から入射した光を反射する反射領
域、および前記照明装置側から入射する光を透過する透
過領域を有し、透過モードおよび反射モードで表示が可
能な液晶表示装置であって、 前記第1基板の前記液晶層側表面と前記照明装置との間
に、前記照明装置側から順に、コリメート素子および集
光素子をさらに有し、前記コリメート素子は前記照明装
置から出射された拡散光の広がり角を狭小化し、前記集
光素子は前記狭小化された広がり角を有する拡散光を前
記透過領域内に集光する液晶表示装置。
1. A liquid crystal display panel having first and second substrates, a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate, and a liquid crystal display panel provided on the first substrate side of the liquid crystal display panel. The liquid crystal display panel has a plurality of picture element regions,
The substrate is formed corresponding to each of the plurality of picture element regions, has a reflection region that reflects light incident from the liquid crystal layer side, and a transmission region that transmits light incident from the lighting device side, A liquid crystal display device capable of displaying in a transmission mode and a reflection mode, wherein a collimating element and a condensing element are arranged between the liquid crystal layer side surface of the first substrate and the lighting device in order from the lighting device side. Further, the collimating element narrows the spread angle of the diffused light emitted from the illumination device, and the condensing element collects the diffused light having the narrowed spread angle in the transmission region. Display device.
【請求項2】 前記集光素子は、前記複数の絵素領域ご
とに設けられたマイクロレンズを含むマイクロレンズア
レイである請求項1に記載の液晶表示装置。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light-collecting element is a microlens array including a microlens provided for each of the plurality of picture element regions.
【請求項3】 前記集光素子は、プリズムシートである
請求項1に記載の液晶表示装置。
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light-collecting element is a prism sheet.
【請求項4】 前記反射領域は、前記照明装置側から入
射する光を拡散反射する機能を有する請求項1から4の
いずれかに記載の液晶表示装置。
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflection region has a function of diffusing and reflecting light incident from the illumination device side.
【請求項5】 第1および第2基板と、前記第1基板と
第2基板との間に設けられた液晶層とを有する液晶表示
パネルと、前記液晶表示パネルの前記第1基板側に設け
られた照明装置とを備え、 前記液晶表示パネルは複数の絵素領域を有し、前記第1
基板は、前記複数の絵素領域のそれぞれに対応して形成
され、前記液晶層側から入射した光を反射する反射領
域、および前記照明装置側から入射する光を透過する透
過領域を有し、透過モードおよび反射モードで表示が可
能な液晶表示装置であって、 前記反射領域は、前記照明装置側から入射する光を拡散
反射する機能を有する液晶表示装置。
5. A liquid crystal display panel having first and second substrates, a liquid crystal layer provided between the first and second substrates, and a liquid crystal display panel provided on the first substrate side of the liquid crystal display panel. The liquid crystal display panel has a plurality of picture element regions,
The substrate is formed corresponding to each of the plurality of picture element regions, has a reflection region that reflects light incident from the liquid crystal layer side, and a transmission region that transmits light incident from the lighting device side, A liquid crystal display device capable of displaying in a transmission mode and a reflection mode, wherein the reflection region has a function of diffusing and reflecting light incident from the lighting device side.
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