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JP2001209046A - Planar display device - Google Patents

Planar display device

Info

Publication number
JP2001209046A
JP2001209046A JP2000016482A JP2000016482A JP2001209046A JP 2001209046 A JP2001209046 A JP 2001209046A JP 2000016482 A JP2000016482 A JP 2000016482A JP 2000016482 A JP2000016482 A JP 2000016482A JP 2001209046 A JP2001209046 A JP 2001209046A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
selective reflection
light
layer
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
JP2000016482A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuzo Hisatake
雄三 久武
Atsuko Ono
敦子 大野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2000016482A priority Critical patent/JP2001209046A/en
Priority to TW089102027A priority patent/TW539894B/en
Priority to KR1020000005789A priority patent/KR100360155B1/en
Priority to US09/499,696 priority patent/US6693688B1/en
Publication of JP2001209046A publication Critical patent/JP2001209046A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a planar display device displaying with sufficient luminosity, brightness and saturation both in reflective and transmissive mode functions. SOLUTION: A selective reflection layer 18 and a color filter layer 50 are placed opposite to each other holding a liquid crystal layer 15 in between. The selective reflection layer is provided with plural selective reflection filters 18R, 18G, 18B arrayed in a specified pattern. The color filter layer is provided with plural color filters 50R, 50G, 50B placed opposite to the selective reflection filters respectively and with mutually different transmission wavelength regions. Each of the color filters is provided with one wavelength region with >=50% transmittance in the visible ray region and the other wavelength region with <50% transmittance in the visible ray region. Each of the selective reflection filters is provided with 50-90% reflectance with respect to the light in the wavelength region where the countering color filter has >=50% transmittance and with >90% reflectance with respect to the light in the wavelength region where the countering color filter has <50% transmittance.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶表示装置等
の平面表示装置に関する。
The present invention relates to a flat display device such as a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来技術】従来、平面表示装置として、例えば、反射
型の液晶表示装置は、外光を利用して表示するため、使
用環境によっては照明不足となって表示画面が暗くな
り、特に、暗所では全く利用することができない。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a flat panel display device, for example, a reflection type liquid crystal display device uses an external light to perform display, so that the display screen becomes dark due to insufficient illumination depending on the use environment. Cannot be used at all.

【0003】一方、暗い環境では透過型液晶表示装置と
して利用できるように、外光を反射するための反射板と
して半透過反射板(ハーフミラー)を用い、この半透過
反射板の背面にバックライトを設けた半透過型の液晶表
示装置が開発されている。しかしながら、半透過反射板
は入射光の利用効率が最大でも50%であるため、表示
画面の明るさは透過型の液晶表示装置あるいは反射型の
液晶表示装置と比べて著しく劣っている。
On the other hand, in a dark environment, a semi-transmissive reflector (half mirror) is used as a reflector for reflecting external light so that it can be used as a transmissive liquid crystal display device. A transflective type liquid crystal display device provided with is provided. However, since the transflective plate has a maximum utilization efficiency of 50% of the incident light, the brightness of the display screen is significantly inferior to that of a transmissive liquid crystal display device or a reflective liquid crystal display device.

【0004】近年、こうした問題に対し、反射板に各画
素に対応するピンホールを設け、更に、各ピンホールに
対応したマイクロレンズを配置した半透過型の液晶表示
装置が検討されている。この液晶表示装置において、外
光利用時には、反射板のピンホールを除く領域で反射し
た外光を光源として利用し、バックライト使用時には、
ピンポールを透過した光をマイクロレンズにより集光し
て利用することにより、光の利用効率を高めている。
In recent years, a transflective liquid crystal display device in which a pinhole corresponding to each pixel is provided on a reflection plate and a microlens corresponding to each pinhole is arranged has been studied to solve such a problem. In this liquid crystal display device, when using external light, external light reflected in a region excluding the pinhole of the reflector is used as a light source, and when using a backlight,
The light transmitted through the pin pole is condensed and used by a microlens, thereby increasing the light use efficiency.

【0005】しかしながら、このような液晶表示装置に
おいても、外光利用時、ピンホール分の光の損失が生じ
る。その結果、バックライトを用いた透過型の液晶表示
装置として使用する頻度が高まり、消費電力が増加する
こととなる。
[0005] However, even in such a liquid crystal display device, light loss corresponding to the pinhole occurs when external light is used. As a result, the frequency of use as a transmissive liquid crystal display device using a backlight increases, and power consumption increases.

【0006】また、ピンホールを備えた反射板は構造が
複雑なため、液晶パネルに対して外付けの反射板として
構成する必要があり、その結果、視差が生じ表示性能を
著しく低下させる。
[0006] Further, since the reflector provided with the pinhole has a complicated structure, it must be configured as a reflector external to the liquid crystal panel. As a result, parallax is generated and the display performance is significantly reduced.

【0007】また、反射型の液晶表示装置の観察面則こ
導光板を配置し、この導光板の側面に線状光源を配置し
たいわゆるフロントライト方式の表示装置も検討されて
いる。しかしながら、この表示装置では、フロントライ
ト表面での表面反射が著しく、かつ線状光源の出射光が
導光板から漏れ出る事により、コントラストなどの表示
品位が著しく低下してしまう。また、線状光源の出射光
の利用効率も低い。
Further, a so-called front light type display device in which a light guide plate is arranged on a reflection type liquid crystal display device and a linear light source is arranged on a side surface of the light guide plate has been studied. However, in this display device, the surface reflection on the front light surface is remarkable, and the light emitted from the linear light source leaks out of the light guide plate, so that the display quality such as contrast is significantly reduced. Further, the utilization efficiency of the light emitted from the linear light source is low.

【0008】上記のような半透過型の液晶表示装置は、
カラーフィルタ層を設けることによりカラー表示が可能
となる。すなわち、従来の半透過型のカラー液晶表示装
置は、偏光板、前面基板、カラーフィルタ層、駆動電
極、液晶層、背面基板、半反射板、背面光源を順に積層
して構成されている。カラーフィルタ層は、反射板の前
方、つまり、観察者側に設けられている。
A transflective liquid crystal display device as described above is
By providing a color filter layer, color display is possible. That is, a conventional transflective color liquid crystal display device is configured by sequentially stacking a polarizing plate, a front substrate, a color filter layer, a driving electrode, a liquid crystal layer, a back substrate, a semi-reflective plate, and a back light source. The color filter layer is provided in front of the reflector, that is, on the viewer side.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記のような液晶表示
装置が反射型として機能する場合、前面基板側から入射
した外光は、カラーフィルタ層、液晶層を通った後、反
射板で反射され、再度液晶層およびカラーフィルタ層を
通って外部に出射する。すなわち、カラーフィルタ層を
2回透過する光路となる。一方、液晶表示装置を透過型
として用いる場合、背面光源から出射した光は、カラー
フィルタ層を1回しか透過しない。
When the above-mentioned liquid crystal display device functions as a reflection type, external light incident from the front substrate side passes through a color filter layer and a liquid crystal layer and is reflected by a reflection plate. Then, the light is emitted to the outside again through the liquid crystal layer and the color filter layer. That is, the optical path is transmitted twice through the color filter layer. On the other hand, when the liquid crystal display device is used as a transmission type, light emitted from the back light source passes through the color filter layer only once.

【0010】従って、透過型として十分な彩度が得られ
るカラーフィルタ層を用いると、反射型として機能した
ときには、外光はカラーフィルタ層を2回透過するた
め、カラーフィルタ層での光吸収が著しく、反射輝度が
低下してしまう。逆に、反射型として十分な輝度を得る
ようにカラーフィルター層の濃度を薄めた場合、すなわ
ち、カラーフィルタ層を2回透過したときに所望の彩度
を得るようにカラーフィルタ層の透過率の波長分散特性
を設計し、例えば、平均透過率のY値を40%以上にす
ると、液晶表示装置を透過型として機能させた際に背面
光源から出射した光は、カラーフィルタ層を1回しか透
過しないため、彩度が不足してしまう。
Therefore, when a color filter layer that provides sufficient saturation as a transmission type is used, when functioning as a reflection type, external light is transmitted twice through the color filter layer, so that light absorption in the color filter layer is reduced. Significantly, the reflection luminance is reduced. Conversely, when the density of the color filter layer is reduced so as to obtain sufficient luminance as a reflection type, that is, when the transmittance of the color filter layer is obtained so as to obtain a desired saturation when transmitted twice through the color filter layer. If the wavelength dispersion characteristic is designed and, for example, the Y value of the average transmittance is set to 40% or more, the light emitted from the rear light source passes through the color filter layer only once when the liquid crystal display device functions as a transmission type. Otherwise, the saturation will be insufficient.

【0011】このように、従来の半透過型のカラー液晶
表示装置では、反射型として機能した場合に表示明るさ
が著しく暗くなるか、あるいは、透過型として機能した
場合に表示色濃度が著しく淡くなるか、いずれかの光学
特性しか得られなかった。
As described above, in the conventional transflective color liquid crystal display device, the display brightness becomes extremely dark when functioning as a reflective type, or the display color density becomes extremely light when functioning as a transmissive type. Or only one of the optical characteristics was obtained.

【0012】この発明は以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、反射型として機能した場合も、および
透過型として機能した場合も十分な明るさと十分な輝度
および彩度を有した表示が可能な平面表示装置を提供す
ることにある。
[0012] The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a display having sufficient brightness and sufficient brightness and saturation both when it functions as a reflection type and when it functions as a transmission type. It is an object of the present invention to provide a flat panel display device which can perform the following.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る液晶表示装置は、観察側および背面
側の対向する一対の透明基板に挟持されているととも
に、マトリクス配列された複数の液晶画素を有し、印加
電圧に応じて入射光を変調する光変調層と、それぞれ上
記液晶画素の背面側に所定周期で配列され、互いに異な
る波長帯域の光を選択的に部分反射する複数の選択反射
フィルタを有した選択反射層と、それぞれ上記選択反射
フィルタの前面側に対向して配置されているとともに可
視光域における透過波長域が互いに異なる複数のカラー
フィルタを有したカラーフィルタ層と、を備え、上記各
カラーフィルタは、可視光域における透過率が50%以
上の波長域と可視光域における透過率が50%未満の波
長域とを有し、上記各選択反射フィルタは、これに対向
して設けられたカラーフィルタの透過率が50%以上の
波長域の光に対して50%乃至90%の反射率を有し、上
記カラーフィルタの透過率が50%未満の波長域の光に
対して90%より大きい反射率を有していることを特徴
としている。
In order to achieve the above object, a liquid crystal display device according to the present invention comprises a plurality of transparent substrates sandwiched between a pair of opposing transparent substrates on an observation side and a back side and arranged in a matrix. A light modulation layer that has liquid crystal pixels and modulates incident light according to an applied voltage; and a plurality of light modulation layers that are arranged at a predetermined period on the back side of the liquid crystal pixels and selectively partially reflect light of different wavelength bands from each other. A selective reflection layer having a selective reflection filter, and a color filter layer having a plurality of color filters that are disposed opposite to the front side of the selective reflection filter and have different transmission wavelength ranges in the visible light range, respectively, Each of the above color filters has a wavelength range in which the transmittance in the visible light range is 50% or more and a wavelength range in which the transmittance in the visible light range is less than 50%. The reflection filter has a transmittance of 50% to 90% for light in a wavelength region where the transmittance of the color filter provided opposite thereto is 50% or more, and the transmittance of the color filter is 50%. It is characterized by having a reflectivity of more than 90% for light in a wavelength range of less than 90%.

【0014】上記構成の平面表示装置によれば、各選択
反射フィルタは、これに対向して設けられたカラーフィ
ルタの可視光域における透過率が50%以上の波長域の
光に対して50%乃至90%の反射率を有しるため、平面
表示装置が反射型として機能した場合、表示として十分
な反射輝度が得られる。また、反射板を有する背面光源
を設けて平面表示装置を透過型として機能させた場合で
も、各選択反射フィルタの上記反射率を100%から減
じた値の分の光量と、上記反射率の分だけ選択反射フィ
ルタで反射し平面光源の反射板を経由して再利用される
分の光量とが、表示輝度に寄与する。すなわち、上記2
つの光量を合わせると、選択反射フィルタの偏光透過率
は、その波長帯域において50%な乃至90%となる。
従って、十分な反射輝度を有した表示が得られる。
According to the flat display device having the above-described structure, each selective reflection filter has a transmittance of 50% or more in a visible light region of a color filter provided opposite to the filter in a wavelength region of 50% or more. Since the flat display device functions as a reflection type since it has a reflectance of 90% to 90%, a sufficient reflection luminance for display can be obtained. Further, even when a flat display device is made to function as a transmissive type by providing a back light source having a reflecting plate, the light quantity of the value obtained by subtracting the reflectance of each selective reflection filter from 100% and the reflectance of the reflectance are obtained. Only the amount of light reflected by the selective reflection filter and reused via the reflector of the flat light source contributes to the display luminance. That is, the above 2
When the two light amounts are combined, the polarization transmittance of the selective reflection filter becomes 50% to 90% in the wavelength band.
Therefore, a display having a sufficient reflection luminance can be obtained.

【0015】逆に、カラーフィルタの可視光域における
透過率が50%未満の波長域の光に対して、これに対向
した選択反射フィルタは、90%より大きな反射率を有
しているため、平面表示装置が反射型として機能した場
合、外光はカラーフィルタを2回透過することになり、
十分な彩度の表示が得られる。また、平面表示装置を透
過型として機能させた場合、選択反射フィルタが上記波
長域の光を背面光源側へ十分に反射するため、対向して
いる画素を透過せず、表示として十分な彩度が得られ
る。
Conversely, for light in a wavelength range where the transmittance of the color filter in the visible light range is less than 50%, the selective reflection filter opposed thereto has a reflectance of more than 90%. When the flat panel display functions as a reflection type, external light passes through the color filter twice,
A display with sufficient saturation can be obtained. When the flat display device is made to function as a transmissive type, the selective reflection filter sufficiently reflects light in the above-mentioned wavelength range to the back light source side, so that it does not transmit through the opposing pixels and has sufficient saturation for display. Is obtained.

【0016】上記カラーフィルタ層が、観察側の透明基
板の内面に形成されていると、色に視差が生じず、十分
な彩度が得られる。また、上記選択反射層が背面側の透
明基板の内面に形成されていると、駆動用の液晶層と反
射面とが隣接するため、選択反射層が表示の影などとし
て視認される視差の問題を無くすことができる。
When the color filter layer is formed on the inner surface of the transparent substrate on the observation side, there is no parallax between colors, and sufficient saturation can be obtained. When the selective reflection layer is formed on the inner surface of the transparent substrate on the back side, the liquid crystal layer for driving and the reflection surface are adjacent to each other. Can be eliminated.

【0017】本発明の平面表示装置において、選択反射
フィルタの選択反射波長帯域を色画素に応じたものとす
る。このような選択反射フィルタは、好ましくはコレス
テリック液晶薄膜により構成される。コレステリック液
晶層は、その螺旋方向と螺旋ピッチに応じた特定波長帯
域の光を選択的に反射し、他の光成分を透過することが
知られており、偏光素子としても応用されている。
In the flat display device of the present invention, the selective reflection wavelength band of the selective reflection filter corresponds to a color pixel. Such a selective reflection filter is preferably constituted by a cholesteric liquid crystal thin film. It is known that the cholesteric liquid crystal layer selectively reflects light in a specific wavelength band according to the helical direction and helical pitch and transmits other light components, and is also applied as a polarizing element.

【0018】この場合、選択反射特性を可視光全域をカ
バーし、その偏光反射率も100%に設計することが一
般的であるが、本発明の平面表示装置においては、R
(赤)、G(緑)、B(青)の各画素毎に、その波長帯
域および偏光反射率を設定するようにコレステリック液
晶層の螺旋ピッチを設定すればよい。従って、任意の選
択反射フィルタは、これに隣接する他のいずれかの選択
反射フィルタとの間で、その螺旋ピッチや層数や膜厚が
異なるよう作製される。
In this case, it is common to design the selective reflection characteristics to cover the entire visible light range and to design the polarization reflectance thereof to be 100%.
The helical pitch of the cholesteric liquid crystal layer may be set so as to set the wavelength band and the polarization reflectance for each pixel of (red), G (green), and B (blue). Therefore, an arbitrary selective reflection filter is manufactured such that the helical pitch, the number of layers, and the film thickness are different from any other selective reflection filter adjacent thereto.

【0019】上記選択反射層は、背面側の透明基板の内
面にコレステリック液晶を塗布し、それぞれの選択反射
フィルタ領域毎に紫外線をその照射時間を調整して照射
することにより、異なる架橋ピッチの選択反射フィルタ
が配列された一つの層として形成することができる。コ
レステリック液晶薄膜を層厚方向にその螺旋ピッチが異
なる積層構造として、隣接する選択反射フィルタ同士間
で、対向するカラーフィルタの分光特性に応じて螺旋ピ
ッチが異なる積層構造、あるいは、種々の膜厚を有した
構造とすることにより、波長域によって偏光反射率が異
なる選択反射層が得られる。
The selective reflection layer is formed by applying a cholesteric liquid crystal to the inner surface of the transparent substrate on the back side, and irradiating ultraviolet rays to each selective reflection filter region while adjusting the irradiation time, thereby selecting different crosslinking pitches. It can be formed as one layer in which the reflection filters are arranged. The cholesteric liquid crystal thin film has a helical pitch different in the layer thickness direction as a laminated structure, and between adjacent selective reflection filters, a helical pitch different in the helical pitch depending on the spectral characteristics of the facing color filter, or a variety of film thicknesses. With such a structure, a selective reflection layer having a different polarization reflectance depending on the wavelength range can be obtained.

【0020】また、選択反射フィルタは、第1波長域、
つまり、対向するカラーフィルタの透過率が50%以上
の波長域が、これに隣接する他のいずれかの選択反射フ
ィルタの第1波長域と部分的に重なるように設計されて
いると、選択反射層のパターン形成上、その寸法公差に
マージンが得られる。
The selective reflection filter has a first wavelength range,
That is, if the wavelength region where the transmittance of the opposing color filter is 50% or more is designed so as to partially overlap the first wavelength region of any of the other selective reflection filters adjacent thereto, the selective reflection will not occur. In forming the layer pattern, a margin is obtained in the dimensional tolerance.

【0021】また、カラーフィルタ層の平均透過率のY
値(3刺激値のY)の2乗値を40%以上とすれば、従
来の反射型の平面表示装置と同様に、十分な輝度および
彩度の表示が可能な平面表示装置が得られる。
The average transmittance Y of the color filter layer
If the square value of the value (Y of the tristimulus value) is set to 40% or more, a flat display device capable of displaying sufficient luminance and saturation can be obtained, similarly to the conventional reflective flat display device.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながらこの発
明の実施の形態に係る半透過型のカラー液晶表示装置に
ついて詳細に説明する。まず、本実施例に係る液晶表示
装置10の基本構成を説明する。図1ないし図4に示す
ように、液晶表示装置10は、観察側から順に配置され
た偏光板11、λ/4位相差板12、カラーフィルタ層
50、光位相変調層として機能する垂直配向型の液晶層
15、コレステリック液晶をポリマー化し選択反射層1
8、および背面光源21を備えている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A transflective color liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First, the basic configuration of the liquid crystal display device 10 according to the present embodiment will be described. As shown in FIGS. 1 to 4, the liquid crystal display device 10 includes a polarizing plate 11, a λ / 4 retardation plate 12, a color filter layer 50, and a vertical alignment type functioning as an optical phase modulation layer arranged in this order from the observation side. Liquid crystal layer 15, polymerizing cholesteric liquid crystal, selective reflection layer 1
8 and a back light source 21.

【0023】液晶表示装置10は、対向配置された2枚
のガラス基板13、14間に液晶層15を挟持して形成
された液晶表示素子を備え、この表示素子の観察側、つ
まり、ガラス基板13の外面上に、λ/2位相差板1
2、および偏光板11が順に設けられている。また、他
方のガラス基板14の外面と対向して、λ/4位相差板
25、偏光板26、および背面光源21が順に設けられ
ている。位相差板12は固定リターダー層として、液晶
層15は可変リターダー層としてそれぞれ機能し、これ
らの固定および可変リターダー層によって可変リターダ
ーを構成している。
The liquid crystal display device 10 includes a liquid crystal display element formed by sandwiching a liquid crystal layer 15 between two glass substrates 13 and 14 disposed opposite to each other. 13, a λ / 2 retardation plate 1
2, and a polarizing plate 11 are sequentially provided. Further, a λ / 4 retardation plate 25, a polarizing plate 26, and a back light source 21 are provided in this order in opposition to the outer surface of the other glass substrate 14. The retardation plate 12 functions as a fixed retarder layer, and the liquid crystal layer 15 functions as a variable retarder layer. These fixed and variable retarder layers constitute a variable retarder.

【0024】液晶表示素子の観察側のガラス基板13は
アレイ基板を構成し、ガラス基板13の内面上にはカラ
ーフィルタ層50が設けられ、このカラーフィルタ層上
に透明なITOからなる多数の画素電極16がマトリク
ス状に設けられている。また、ガラス基板13上には、
信号線32と、ゲート電極33を含む走査線34とがマ
トリクス状に設けられ、更に、必要に応じて図示しない
補助容量電極が設けられる。また、信号線32と走査線
34との交差部には、スイッチング素子としての薄膜ト
ランジスタ(以下TFTと称する)31が設けられ、そ
れぞれ画素電極16に接続されている。
The glass substrate 13 on the observation side of the liquid crystal display element constitutes an array substrate, and a color filter layer 50 is provided on the inner surface of the glass substrate 13, and a large number of pixels made of transparent ITO are provided on the color filter layer. The electrodes 16 are provided in a matrix. Also, on the glass substrate 13,
The signal lines 32 and the scanning lines 34 including the gate electrodes 33 are provided in a matrix, and an auxiliary capacitance electrode (not shown) is provided as necessary. Further, a thin film transistor (hereinafter, referred to as TFT) 31 as a switching element is provided at an intersection of the signal line 32 and the scanning line 34, and is connected to the pixel electrode 16.

【0025】信号線32、および走査線34に重ねて酸
化膜35が形成されている。各TFT31は、酸化膜3
5を介してゲート電極33上に設けられたアモルファス
シリコン(a−Si)からなる半導体膜36、半導体膜
上に低抵抗半導体膜37を介して設けられたソース電極
41およびドレイン電極39を備え、パッシベーション
膜38によって覆われている。
An oxide film 35 is formed over the signal line 32 and the scanning line 34. Each TFT 31 has an oxide film 3
5, a semiconductor film 36 made of amorphous silicon (a-Si) provided on the gate electrode 33 with a source electrode 41 and a drain electrode 39 provided on the semiconductor film with a low-resistance semiconductor film 37 provided therebetween. It is covered with a passivation film 38.

【0026】ゲート電極33が半導体膜36の下に配置
されたボトムゲート構造のTFTにおいては、アレイ基
板13からTFT31に向って入る外光は、ゲート電極
33で遮光されるため、半導体膜36に入射しない。そ
の結果、表示装置を屋外で使用する時の光によって発生
する光リーク電流に起因するコントラスト比の低下を防
止することができる。
In a TFT having a bottom gate structure in which the gate electrode 33 is disposed below the semiconductor film 36, external light entering the TFT 31 from the array substrate 13 is shielded by the gate electrode 33. Does not enter. As a result, it is possible to prevent a decrease in contrast ratio due to a light leakage current generated by light when the display device is used outdoors.

【0027】各画素電極16は、カラーフィルタ層50
に形成された10μm角程度のコンタクトホール40を
介してソース電極41に接続されている。カラーフィル
タ層50は、画素部の全面に配置されている。このカラ
ーフィルタ層50は、赤、緑、青の3原色もしくはイエ
ロー、マジェンタ、シアンの補色3原色のカラーフィル
タ層でなり、マトリクス状に配置された画素電極30お
よび対向電極17により液晶層15を画素単位で電界制
御することにより加法混色によるカラー表示を行う。
Each pixel electrode 16 has a color filter layer 50.
Is connected to a source electrode 41 via a contact hole 40 of about 10 μm square formed in the above. The color filter layer 50 is disposed on the entire surface of the pixel portion. The color filter layer 50 is a color filter layer of three primary colors of red, green, and blue or three complementary colors of yellow, magenta, and cyan. The liquid crystal layer 15 is formed by the pixel electrodes 30 and the counter electrodes 17 arranged in a matrix. Color display by additive color mixture is performed by controlling the electric field in pixel units.

【0028】画素電極16の境界部には、信号線32、
走査線34、補助容量線のいずれかの配線が配置され、
背面光源21からの透過光使用時に、背面光源からの光
が漏れてコントラスト比を低下させることがない。
A signal line 32,
Any one of the scanning line 34 and the auxiliary capacitance line is arranged,
When the transmitted light from the back light source 21 is used, light from the back light source does not leak and the contrast ratio is not reduced.

【0029】一方、液晶表示素子の背面側のガラス基板
14は対向基板を構成している。ガラス基板14の画素
電極16と対向する面に、ITO等の透明導電膜からな
る対向電極17がほぼ前面に亘って形成している。ガラ
ス基板14と対向電極17との間には、コレステリック
液晶をポリマー化したフィルム状をなし、半透過半反射
層として機能する選択反射層18が設けられている。な
お、対向電極17は、通常のマスクスパッタ法により成
膜とパターニングとを同時に行うことが好ましい。この
場合、対向電極17形成時、コレステリック液晶層60
へのプロセス負荷を極めて小さくすることができる。
On the other hand, the glass substrate 14 on the back side of the liquid crystal display element constitutes a counter substrate. On a surface of the glass substrate 14 facing the pixel electrode 16, a counter electrode 17 made of a transparent conductive film such as ITO is formed substantially over the front surface. Between the glass substrate 14 and the counter electrode 17, there is provided a selective reflection layer 18 which is in the form of a film formed by polymerizing cholesteric liquid crystal and functions as a transflective layer. It is preferable that film formation and patterning of the counter electrode 17 are simultaneously performed by a normal mask sputtering method. In this case, the cholesteric liquid crystal layer 60
Process load can be extremely reduced.

【0030】アレイ基板13および対向基板14の液晶
層15と接する面には、それぞれ図示しない配向膜が形
成されている。これらの配向膜は、液晶層15の液晶分
子が基板に対して垂直に配向されるような、配向方向を
それぞれ有している。これにより、アレイ基板13と対
向基板14との間には、マトリクス状に配列された多数
の液晶画素が形成されている。
An alignment film (not shown) is formed on each of the surfaces of the array substrate 13 and the counter substrate 14 which are in contact with the liquid crystal layer 15. These alignment films have alignment directions such that liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 15 are aligned perpendicular to the substrate. Thus, a large number of liquid crystal pixels arranged in a matrix are formed between the array substrate 13 and the counter substrate 14.

【0031】また、アレイ基板13と対向基板14と
は、両基板の周縁部(シール部)42に沿って塗布され
たシール材43によって、互いに貼り合わされている。
この際、シール材43は、対向基板14の選択反射層1
8が形成されていない領域に塗布されることが望まし
い。選択反射層18上にシール材を塗布した場合、シー
ル材の付着性が悪く、1万時間以上の長時間の使用に際
して、基板同志が剥がれる等の信頼性低下を招く恐れが
ある。
The array substrate 13 and the counter substrate 14 are bonded to each other by a sealing material 43 applied along a peripheral portion (seal portion) 42 of both substrates.
At this time, the sealing material 43 is used for the selective reflection layer 1 of the counter substrate 14.
It is desirable to apply to the area where 8 is not formed. When a sealing material is applied on the selective reflection layer 18, the adhesion of the sealing material is poor, and there is a possibility that the reliability may be deteriorated such that the substrates are peeled off when used for 10,000 hours or more.

【0032】あるいは、選択反射層18上に、シール材
の付着性に優れたオーバーコート剤を塗布し、このオー
バーコート剤を介して選択反射層18上にシール材を塗
布した場合には、信頼性の問題を回避することができ
る。オーバーコート剤としては、例えば、通常のカラー
フィルタに用いるアクリル樹脂を使用することができ
る。
Alternatively, when an overcoat agent having excellent adhesion of the seal material is applied on the selective reflection layer 18 and the seal material is applied on the selective reflection layer 18 via the overcoat agent, the reliability is high. Sex problems can be avoided. As the overcoat agent, for example, an acrylic resin used for an ordinary color filter can be used.

【0033】ガラス基板14の背面側に設けられた背面
光源21は、例えばアクリル等の透光性の平板からなる
導光体22と、導光体の側面に配置された線状光源24
と、導光体の裏面に設けられた散乱反射層23と、を備
えている。
The back light source 21 provided on the back side of the glass substrate 14 includes a light guide 22 made of a light-transmitting flat plate made of, for example, acrylic, and a linear light source 24 disposed on the side of the light guide.
And a scattering reflection layer 23 provided on the back surface of the light guide.

【0034】次に、上記液晶表示装置10の一層詳しい
構成を、その動作原理と合わせて説明する。
Next, a more detailed structure of the liquid crystal display device 10 will be described together with its operation principle.

【0035】図6に示すように、コレステリック液晶か
らなる選択反射層18は、その一主面18fに到達する
入射光のうちある波長帯域の左円偏光成分または右円偏
光成分のみを選択反射し、選択反射する成分とは逆回り
の右円偏光成分または左円偏光成分を透過し、また、反
対の主面18bに到達する入射光のうち左円偏光成分ま
たは右円偏光成分のみを反射し、右円偏光成分または左
円偏光成分を透過する機能を有している。この様子を一
主面18f側から見ると、一主面側に出射する反射光と
裏面側からの透過光との回転方向は等しく、裏面側に出
射する透過光と反射光との回転方向も等しい。図5にお
いて、円偏光L1、L2、L1'、L2'の回転方向は、
すべて選択反射層18の主面18f側から観察した状態
を示している。
As shown in FIG. 6, the selective reflection layer 18 made of cholesteric liquid crystal selectively reflects only a left circularly polarized light component or a right circularly polarized light component of a certain wavelength band in incident light reaching one principal surface 18f. Transmits the right-handed circularly polarized light component or the left-handed circularly polarized light component that is opposite to the component that is selectively reflected, and reflects only the left-handed circularly polarized light component or the right-handed circularly polarized light component of the incident light that reaches the opposite main surface 18b. , Has the function of transmitting the right circularly polarized light component or the left circularly polarized light component. When this state is viewed from the one main surface 18f side, the rotation directions of the reflected light emitted to the one main surface side and the transmitted light from the back surface side are equal, and the rotation directions of the transmitted light and the reflected light emitted to the back surface side are also equal. equal. In FIG. 5, the rotation directions of the circularly polarized lights L1, L2, L1 ′, L2 ′ are
All the figures show the state observed from the main surface 18f side of the selective reflection layer 18.

【0036】選択反射層18を構成するコレステリック
液晶は、その液晶分子19の捩じれピッチpと平均屈折
率nとを乗じたnp値が、入射光の波長λに等しいもの
と想定する。液晶分子19は、観察側から見てが左回り
の螺旋構造を有する場合、その主面18f側から入射す
る外光Lfのうち、左円偏光成分の光は主面18fで選
択的に反射され、残りの偏光成分は他方の主面18b側
に透過する。
It is assumed that the cholesteric liquid crystal forming the selective reflection layer 18 has an np value obtained by multiplying the twist pitch p of the liquid crystal molecules 19 and the average refractive index n equal to the wavelength λ of the incident light. When the liquid crystal molecules 19 have a helical structure counterclockwise when viewed from the observation side, of the external light Lf incident from the main surface 18f side, light of the left circularly polarized component is selectively reflected by the main surface 18f. The remaining polarized light component is transmitted to the other main surface 18b.

【0037】コレステリック液晶は、np値が入射光の
波長λに等しい場合、その螺旋方向(左回りまたは右回
り)と等しい方向(左回りまたは右回り)の円偏光成分
を理想的には100%反射する機能を有するが、コレス
テリック液晶を適当な厚さに形成することにより、その
選択反射波長域における反射率あるいは透過率を適当な
値に設定することができる。
When the cholesteric liquid crystal has an np value equal to the wavelength λ of the incident light, ideally the circularly polarized light component in the direction (left-handed or right-handed) equal to the spiral direction (left-handed or right-handed) is 100%. Although it has the function of reflecting light, the reflectance or transmittance in the selective reflection wavelength range can be set to an appropriate value by forming the cholesteric liquid crystal to an appropriate thickness.

【0038】このような選択反射層18を備えた液晶表
示装置10において、図4に示すように、垂直配向型の
液晶層15に電源20から電圧が印加されたオン状態、
正確には液晶の閾値以上の電圧が印加された状態(Vo
n時)では、ネマティック液晶分子はアレイ基板13か
ら対向基板14に向けて基板に平行な方向に配列するホ
モジニアス配向となる。
In the liquid crystal display device 10 provided with such a selective reflection layer 18, as shown in FIG. 4, a vertical alignment type liquid crystal layer 15 is turned on when a voltage is applied from a power supply 20.
To be precise, a state in which a voltage higher than the threshold of the liquid crystal is applied (Vo
At the time of n), the nematic liquid crystal molecules are in a homogeneous alignment arranged in a direction parallel to the substrate from the array substrate 13 to the counter substrate 14.

【0039】この状態において、図の上方の視察側から
入射してくる光Lfは、偏光板11および固定リターダ
層であるλ/4位相差板12を通り、右回りの円偏光と
して、可変リターダ層である液晶層15に入射する。そ
して、光Lfは、液晶層15によって位相がλ/2遅延
されることにより、左回りの円偏光に変換されて選択反
射層18に到達する。従って、上述した通り、到達した
左回りの円偏光は選択反射層18により反射され、再び
液晶層15により位相がλ/2遅延されることにより、
右回りの円偏光に変換されて観察側へ出力される。この
光は、再びλ/1位相差板12を通過することにより、
偏光板11の偏光軸に沿った直線偏光となり、偏光板1
1を通過して外部に出力される。これにより、明状態の
表示が得られる。
In this state, the light Lf entering from the upper side of the drawing passes through the polarizing plate 11 and the λ / 4 phase difference plate 12 which is a fixed retarder layer, and is converted into right-handed circularly polarized light. Incident on the liquid crystal layer 15 which is a layer. The light Lf is converted into counterclockwise circularly polarized light by the phase being delayed by λ / 2 by the liquid crystal layer 15 and reaches the selective reflection layer 18. Therefore, as described above, the left-handed circularly polarized light that has arrived is reflected by the selective reflection layer 18, and the phase is again delayed by λ / 2 by the liquid crystal layer 15.
The light is converted to clockwise circularly polarized light and output to the observation side. This light passes through the λ / 1 phase difference plate 12 again,
It becomes linearly polarized light along the polarization axis of the polarizing plate 11, and the polarizing plate 1
1 and output to the outside. Thus, a display in a bright state is obtained.

【0040】また、図5に示すように、液晶層15に閾
値以下の電圧が印加されたオフ状態(零電圧を含む)
(Voff時)において、液晶層15は液晶分子はガラ
ス基板13、14に対して垂直に配列し、入射光を位相
変調しない状態となる。
Further, as shown in FIG. 5, an off state (including zero voltage) in which a voltage lower than the threshold is applied to the liquid crystal layer 15.
At the time of (Voff), the liquid crystal layer 15 has the liquid crystal molecules arranged perpendicular to the glass substrates 13 and 14, so that the phase of the incident light is not modulated.

【0041】この状態において、図の情報から入射して
くる光Lfは、Von時と同様に、偏光11およびλ/
4位相差板12を通り、右回りの円偏光として液晶層1
5に入射するが、この液晶層では位相変調されず、右回
りの円偏光のまま選択反射層18に到達する。そのた
め、右回りの円偏光は、選択反射層18を背面側に向け
て透過し、位相差板25により、偏光板26の吸収軸に
沿った振動成分をもつ直線偏光に変換される。その結
果、入射光Lfは観察面に戻らず、暗状態の表示が得ら
れる。
In this state, the light Lf incident from the information shown in FIG.
The liquid crystal layer 1 passes through the four phase difference plate 12 and turns as clockwise circularly polarized light.
5, the liquid crystal layer is not phase-modulated, and reaches the selective reflection layer 18 as clockwise circularly polarized light. Therefore, the clockwise circularly polarized light passes through the selective reflection layer 18 toward the back side, and is converted by the phase difference plate 25 into linearly polarized light having a vibration component along the absorption axis of the polarizing plate 26. As a result, the incident light Lf does not return to the observation surface, and a dark display is obtained.

【0042】次に、選択反射層18の背面側に設けられ
た背面光源21を作動させた場合の動作について説明す
る。図4に示すVon時、面光源21から出力された光
Lbは、偏光板26および位相差板25により左回りの
円偏光となり、そのうち所定の割合の光は選択反射層1
8を透過し、残りは、選択反射層によって反射される。
選択反射層18を通過した光は、液晶層15によって位
相変調され、右回りの円偏光に変換される。そして、こ
の光がλ/4位相差板12を通過することにより、偏光
板11の偏光軸に沿った直線偏光となり、偏光板11を
通過して観察面側に出力される。それにより、明状態の
表示が得られる。
Next, the operation when the back light source 21 provided on the back side of the selective reflection layer 18 is operated will be described. At the time of Von shown in FIG. 4, the light Lb output from the surface light source 21 becomes counterclockwise circularly polarized light by the polarizing plate 26 and the phase difference plate 25, and a predetermined ratio of the light Lb is selectively reflected by the selective reflection layer 1.
8 and the rest is reflected by the selective reflection layer.
The light that has passed through the selective reflection layer 18 is phase-modulated by the liquid crystal layer 15 and converted into clockwise circularly polarized light. Then, when this light passes through the λ / 4 retardation plate 12, it becomes linearly polarized light along the polarization axis of the polarizing plate 11, and is output to the observation surface side after passing through the polarizing plate 11. Thereby, a display in a bright state is obtained.

【0043】一方、図5に示すVoff時、選択反射層
18を通過した左回りの円偏光は、液晶層15による位
相変調を受けずにそのまま観察側に出力される。そし
て、この光は、λ/4位相差板12を通過することによ
り、偏光板11の偏光軸と直交する振動方向を有する直
線偏光となり、偏光板11により吸収される。これによ
り、暗状態の表示が得られる。
On the other hand, at the time of Voff shown in FIG. 5, the counterclockwise circularly polarized light that has passed through the selective reflection layer 18 is output to the observation side as it is without being subjected to phase modulation by the liquid crystal layer 15. Then, this light passes through the λ / 4 phase difference plate 12, becomes linearly polarized light having a vibration direction orthogonal to the polarization axis of the polarizing plate 11, and is absorbed by the polarizing plate 11. Thus, a display in a dark state is obtained.

【0044】上記のような動作を行う液晶表示装置にお
いて、カラーフィルタ(CF)層50は観察側のガラス
基板13の内面に被着形成され、選択反射(Ch)層1
8は背面側のガラス基板14の内面に被着形成されてい
る。そして、カラーフィルタ50および選択反射層18
は、液晶画素を構成する画素電極の配列パターンに対応
したパターンを有している。
In the liquid crystal display device which operates as described above, the color filter (CF) layer 50 is formed on the inner surface of the glass substrate 13 on the observation side, and the selective reflection (Ch) layer 1 is formed.
Numeral 8 is formed on the inner surface of the glass substrate 14 on the rear side. Then, the color filter 50 and the selective reflection layer 18
Has a pattern corresponding to the arrangement pattern of the pixel electrodes constituting the liquid crystal pixels.

【0045】図7に概略的に示すように、カラーフィル
タ層50はR、G、Bの3色のカラーフィルタ50R、
50G、50Bを有し、これらのカラーフィルタは、そ
れぞれ液晶画素列に沿ったストライプ状に形成され、3
色づつ交互に並んでいる。また、選択反射層18は、3
種類の選択反射フィルタ18R、18G、18Bを有
し、これらの選択反射フィルタはそれぞれ液晶画素列に
沿ったストライプ状に形成されているとともに、所定の
周期で並んでいる。そして、選択反射フィルタ18R、
18G、18Bは、互いに異なる波長帯域の光を選択的
に部分反射するように形成され、対応するカラーフィル
タ50R、50G、50Bと対向して配置されている。
As schematically shown in FIG. 7, the color filter layer 50 has three color filters 50R, R, G and B, respectively.
50G and 50B, and these color filters are formed in stripes along the liquid crystal pixel columns, respectively.
They are arranged alternately by color. In addition, the selective reflection layer 18 has 3
There are various types of selective reflection filters 18R, 18G, and 18B. These selective reflection filters are formed in stripes along the liquid crystal pixel columns, and are arranged at a predetermined period. Then, the selective reflection filter 18R,
The color filters 18G and 18B are formed so as to selectively partially reflect light of different wavelength bands from each other, and are arranged to face the corresponding color filters 50R, 50G and 50B.

【0046】カラーフィルタ層50は、図8に示す分光
特性を有している。各G(緑)のカラーフィルタ50G
は、550nm付近の波長域に対して50%以上の透過
率を有し、他の波長域に対する透過率は50%未満とな
っている。各B(青)のカラーフィルタ50Bは、43
0nm付近の波長域に対して50%以上の透過率を有
し、他の波長域に対する透過率は50%未満となってい
る。また、各R(赤)のカラーフィルタ50Rは、61
0nm付近の波長域に対して50%以上の透過率を有
し、他の波長域に対する透過率は50%未満となってい
る。図9に示すように、カラーフィルタ層50の平均透
過率のY値(3刺激値のY)の2乗値は40%以上に設
定されている。
The color filter layer 50 has the spectral characteristics shown in FIG. Each G (green) color filter 50G
Has a transmittance of 50% or more in a wavelength region around 550 nm, and has a transmittance of less than 50% in other wavelength regions. Each B (blue) color filter 50B has 43
It has a transmittance of 50% or more in a wavelength region near 0 nm, and has a transmittance of less than 50% in other wavelength regions. The color filter 50R of each R (red) has 61
It has a transmittance of 50% or more in a wavelength region near 0 nm, and has a transmittance of less than 50% in other wavelength regions. As shown in FIG. 9, the square value of the Y value of the average transmittance (Y of the tristimulus values) of the color filter layer 50 is set to 40% or more.

【0047】一方、選択反射層18の内、カラーフィル
タ50Rと対向して設けられた選択反射フィルタ18R
は、図10に示すように、カラーフィルタ50Rの透過
率が50%以上の波長域の偏光に対して50〜90%、
例えば、70%の反射率を有し、30%の透過率を有し
ている。また、選択反射フィルタ18Rは、カラーフィ
ルタ50Rの透過率が50%未満の波長域の偏光に対し
ては90%より大きな反射率を有している。
On the other hand, in the selective reflection layer 18, the selective reflection filter 18R provided opposite to the color filter 50R is provided.
As shown in FIG. 10, the transmittance of the color filter 50R is 50 to 90% for polarized light in a wavelength range of 50% or more,
For example, it has a reflectance of 70% and a transmittance of 30%. The selective reflection filter 18R has a reflectance of greater than 90% for polarized light in a wavelength range where the transmittance of the color filter 50R is less than 50%.

【0048】カラーフィルタ50Gと対向して設けられ
た選択反射フィルタ18Gは、カラーフィルタ50Gの
透過率が50%以上の波長域の偏光に対して50〜90
%、例えば、70%の反射率を有し、30%の透過率を
有している。また、選択反射フィルタ18Gは、カラー
フィルタ50Gの透過率が50%未満の波長域の偏光に
対しては90%より大きな反射率を有している。
The selective reflection filter 18G provided opposite to the color filter 50G has a transmittance of 50 to 90 with respect to polarized light in a wavelength region where the transmittance of the color filter 50G is 50% or more.
%, For example, 70%, and 30% transmittance. The selective reflection filter 18G has a reflectance of greater than 90% for polarized light in a wavelength range where the transmittance of the color filter 50G is less than 50%.

【0049】同様に、カラーフィルタ50Bと対向して
設けられた選択反射フィルタ18Bは、カラーフィルタ
50Bの透過率が50%以上の波長域の偏光に対して5
0〜90%、例えば、70%の反射率を有し、30%の
透過率を有している。また、選択反射フィルタ18B
は、カラーフィルタ50Bの透過率が50%未満の波長
域の偏光に対しては90%より大きな反射率を有してい
る。また、選択反射フィルタ18R、18G、18Bの
各選択反射波長域は、隣合う他のいずれかの選択反射フ
ィルタの選択反射波長域と部分的に重なっている。
Similarly, the selective reflection filter 18B provided opposite to the color filter 50B has a transmittance of 5% or more for the polarized light in the wavelength range where the transmittance of the color filter 50B is 50% or more.
It has a reflectance of 0 to 90%, for example, 70%, and a transmittance of 30%. Also, the selective reflection filter 18B
Has a reflectance of greater than 90% for polarized light in a wavelength range where the transmittance of the color filter 50B is less than 50%. Each selective reflection wavelength range of the selective reflection filters 18R, 18G, and 18B partially overlaps with the selective reflection wavelength range of any other adjacent selective reflection filter.

【0050】上記のように選択反射特性の異なる複数の
選択反射フィルタ18R、18G、18Bを有した選択
反射層18を含むガラス基板14は、例えば次のように
形成される。
The glass substrate 14 including the selective reflection layer 18 having the plurality of selective reflection filters 18R, 18G, and 18B having different selective reflection characteristics as described above is formed, for example, as follows.

【0051】(1)図11(a)に示すように、まず、
ガラス基板14の一方の主面全面にポリイミド膜を塗布
した後、螺旋ピッチp(選択反射波長λ/平均屈折率
n)が620/1.54のコレステリック液晶材料を
2.0μm厚に塗布する。そして、このコレステリック
液晶材料の全面に紫外線を5分照射して露光し、液晶ポ
リマーとして固化して第1層目のコレステリック液晶層
P1を形成する。
(1) As shown in FIG. 11A, first,
After a polyimide film is applied to the entire one main surface of the glass substrate 14, a cholesteric liquid crystal material having a spiral pitch p (selective reflection wavelength λ / average refractive index n) of 620 / 1.54 is applied to a thickness of 2.0 μm. Then, the entire surface of the cholesteric liquid crystal material is irradiated with ultraviolet rays for 5 minutes and exposed, and solidified as a liquid crystal polymer to form a first cholesteric liquid crystal layer P1.

【0052】(2)続いて、第1層目のコレステリック
液晶層P1上に(1)と同様のコレステリック液晶材料
を1.0μm厚に塗布し、選択反射フィルタG、Bに対
応する領域をマスク70で遮光した後、紫外線を5分照
射し、選択反射フィルタRに対応する領域を露光する。
(2) Subsequently, a cholesteric liquid crystal material similar to that of (1) is applied to a thickness of 1.0 μm on the first cholesteric liquid crystal layer P1, and the regions corresponding to the selective reflection filters G and B are masked. After the light is shielded by 70, ultraviolet rays are irradiated for 5 minutes to expose an area corresponding to the selective reflection filter R.

【0053】(3)上記第2層目のコレステリック液晶
材料を約100℃に加熱して液体とした後、全面に紫外
線を5分照射して露光し、第2層目のコレステリック液
晶層P2を形成する。この場合、第2層目のコレステリ
ック液晶層において、選択反射フィルタRに対応する領
域72は透明となる。そして、第1および第2層からな
るコレステリック液晶層の内、選択反射フィルタRに対
応する領域は、R波長域の光に対して反射率70%とな
り、選択反射フィルタG、Bに対応する領域は、R波長
域の光に対して反射率100%となる。
(3) The second cholesteric liquid crystal material is heated to about 100 ° C. to form a liquid, and the entire surface is irradiated with ultraviolet rays for 5 minutes to expose the cholesteric liquid crystal material P2. Form. In this case, in the second cholesteric liquid crystal layer, the region 72 corresponding to the selective reflection filter R is transparent. In the cholesteric liquid crystal layer composed of the first and second layers, a region corresponding to the selective reflection filter R has a reflectance of 70% for light in the R wavelength region, and a region corresponding to the selective reflection filters G and B. Is 100% reflectance for light in the R wavelength range.

【0054】(4)図11(b)に示すように、p=5
50/1.54のコレステリック液晶材料を用い、上記
(1)ないし(3)と同様の工程により、第2および第
4層目のコレステリック液晶層P3、P4を形成する。
但し、第4層目のコレステリック液晶層P4形成時、選
択反射フィルタR、Bに対応する領域をマスク73によ
り遮光した状態で露光を行う。それにより、第4層目の
コレステリック液晶層P4において、選択反射フィルタ
Gに対応する領域74は透明となる。そして、第3およ
び第4層からなるコレステリック液晶層の内、選択反射
フィルタGに対応する領域は、G波長域の光に対して反
射率70%となり、選択反射フィルタR、Bに対応する
領域は、G波長域の光に対して反射率100%となる。
(4) As shown in FIG. 11B, p = 5
Using a 50 / 1.54 cholesteric liquid crystal material, the second and fourth cholesteric liquid crystal layers P3 and P4 are formed by the same steps as in the above (1) to (3).
However, when the fourth cholesteric liquid crystal layer P4 is formed, the exposure is performed in a state where the regions corresponding to the selective reflection filters R and B are shielded from light by the mask 73. As a result, in the fourth cholesteric liquid crystal layer P4, the region 74 corresponding to the selective reflection filter G becomes transparent. In the cholesteric liquid crystal layer composed of the third and fourth layers, a region corresponding to the selective reflection filter G has a reflectance of 70% for light in the G wavelength region, and a region corresponding to the selective reflection filters R and B. Has a reflectance of 100% for light in the G wavelength range.

【0055】(5)図11(c)に示すように、p=4
40/1.54のコレステリック液晶材料を用い、上記
(1)ないし(3)と同様の工程により、第5および第
6層目のコレステリック液晶層P5、P6を形成する。
但し、第6層目のコレステリック液晶層P6形成時、選
択反射フィルタR、Gに対応する領域をマスクにより遮
光した状態で露光を行う。それにより、第6層目のコレ
ステリック液晶層P6において、選択反射フィルタBに
対応する領域76は透明となる。そして、第5および第
6層からなるコレステリック液晶層の内、選択反射フィ
ルタBに対応する領域は、B波長域の光に対して反射率
70%となり、選択反射フィルタR、Gに対応する領域
は、B波長域の光に対して反射率100%となる。
(5) As shown in FIG. 11C, p = 4
Using a 40 / 1.54 cholesteric liquid crystal material, fifth and sixth cholesteric liquid crystal layers P5 and P6 are formed by the same steps as in the above (1) to (3).
However, when forming the sixth cholesteric liquid crystal layer P6, exposure is performed in a state where the regions corresponding to the selective reflection filters R and G are shielded from light by a mask. As a result, in the sixth cholesteric liquid crystal layer P6, the region 76 corresponding to the selective reflection filter B becomes transparent. In the cholesteric liquid crystal layer composed of the fifth and sixth layers, the area corresponding to the selective reflection filter B has a reflectance of 70% for light in the B wavelength range, and the area corresponding to the selective reflection filters R and G. Has a reflectance of 100% for light in the B wavelength range.

【0056】以上の工程により、螺旋ピッチの異なる複
数の選択反射領域18R、18G、18Bを有した選択
反射層18を形成する。そして、全ての領域のコレステ
リック液晶層の固化が終了した段階で、コレステリック
液晶層上に例えばアクリル樹脂などのオーバーコート層
を形成し、全面に透明電極を形成し、更に、配向膜を形
成することにより、背面側のガラス基板14が得られ
る。
Through the above steps, the selective reflection layer 18 having the plurality of selective reflection regions 18R, 18G, and 18B having different helical pitches is formed. Then, when the solidification of the cholesteric liquid crystal layer in all regions is completed, an overcoat layer such as an acrylic resin is formed on the cholesteric liquid crystal layer, a transparent electrode is formed on the entire surface, and further, an alignment film is formed. Thereby, the glass substrate 14 on the back side is obtained.

【0057】一方、観察面側のガラス基板13は、周知
の顔料分散法により形成したRGBのカラーフィルタ層
50上に、TFT等のアクティブ素子や液晶駆動電極、
および配向膜等を順次形成することにより得られる。そ
して、これらのガラス基板13、14を、選択反射層1
8のパターンとカラーフィルタ層50のパターンとが揃
うように対向配置し、互いに封着することにより、液晶
表示素子が得られる。
On the other hand, the glass substrate 13 on the observation surface side is provided with an active element such as a TFT, a liquid crystal drive electrode, and the like on an RGB color filter layer 50 formed by a known pigment dispersion method.
And an alignment film and the like are sequentially formed. Then, these glass substrates 13 and 14 are combined with the selective reflection layer 1.
The liquid crystal display element is obtained by arranging the pattern 8 and the pattern of the color filter layer 50 so as to face each other and sealing them together.

【0058】以上のように構成された液晶表示装置によ
れば、選択反射層18の選択反射フィルタと、カラーフ
ィルタ層の対応するカラーフィルタとを組合わせること
によりR、G、Bの色画素を構成している。そして、各
選択反射フィルタ18R、18G、18Bは、これに対
向して設けられたカラーフィルタの可視光域における透
過率が50%以上の波長域の光に対して70%の反射率を
有している。そのため、液晶表示装置を反射型として機
能させた場合、図7に示すように、例えば、カラーフィ
ルタ50Rを通って入射した光の内、R波長域の偏光
は、選択反射フィルタ18Rによって70%反射され、
カラーフィルタ50Rを通って出力される。従って、表
示として十分な反射輝度が得られる。
According to the liquid crystal display device configured as described above, the R, G, and B color pixels are formed by combining the selective reflection filter of the selective reflection layer 18 and the corresponding color filter of the color filter layer. Make up. Each of the selective reflection filters 18R, 18G, and 18B has a reflectance of 70% with respect to light in a wavelength range of 50% or more in a visible light range of a color filter provided opposed thereto. ing. Therefore, when the liquid crystal display device is made to function as a reflection type, as shown in FIG. 7, for example, of the light incident through the color filter 50R, the polarization in the R wavelength region is reflected 70% by the selective reflection filter 18R. And
Output through the color filter 50R. Therefore, a sufficient reflection luminance for display can be obtained.

【0059】また、液晶表示装置を透過型として機能さ
せた場合、例えば、背面光源21から選択反射フィルタ
18Rに入射した光の内、R波長域の偏光の30%の光
量が選択反射フィルタ18Rを透過し、また、反射率7
0%の分の偏光は、背面光源21の反射板23に反射さ
れて再利用され、表示輝度に寄与する。すなわち、上記
2つの光量を合わせると、選択反射フィルタ18Rの偏
光透過率は、そのR波長帯域において約70%となる。
従って、十分な反射輝度を有した表示が得られる。
When the liquid crystal display device is made to function as a transmissive type, for example, of the light incident on the selective reflection filter 18R from the back light source 21, the light amount of 30% of the polarized light in the R wavelength range is transmitted to the selective reflection filter 18R. Transmit and reflectivity 7
The polarized light of 0% is reflected by the reflection plate 23 of the back light source 21 and reused, and contributes to display luminance. That is, when the two light amounts are combined, the polarization transmittance of the selective reflection filter 18R is about 70% in the R wavelength band.
Therefore, a display having a sufficient reflection luminance can be obtained.

【0060】逆に、各選択反射フィルタ18R、18
G、18Bは、これに対向して設けられたカラーフィル
タの可視光域における透過率が50%未満の波長域の光
に対してほぼ100%の反射率を有している。そのた
め、液晶表示装置を反射型として機能させた場合、外光
はカラーフィルタ層50を2回透過することになり、図
9に示すように、十分な彩度の表示が得られる。また、
液晶表示装置を透過型として機能させた場合、上記反射
率が50%未満の波長域の光は対応する選択反射フィル
タ18R、18G、18Bによって背面光源21側へ反
射され、対応する液晶画素を透過せずに出力される。そ
のため、図12に示すように、表示として十分な彩度が
得られる。
Conversely, each selective reflection filter 18R, 18R
G and 18B have a reflectance of almost 100% with respect to light in a wavelength region where the transmittance in the visible light region of the color filter provided opposite thereto is less than 50%. Therefore, when the liquid crystal display device is made to function as a reflection type, external light passes through the color filter layer 50 twice, and a display with sufficient saturation is obtained as shown in FIG. Also,
When the liquid crystal display device is made to function as a transmissive type, the light in the wavelength region where the reflectance is less than 50% is reflected toward the back light source 21 by the corresponding selective reflection filters 18R, 18G, and 18B and transmitted through the corresponding liquid crystal pixels. Output without Therefore, as shown in FIG. 12, sufficient saturation is obtained for display.

【0061】従って、上記のように構成された液晶表示
装置によれば、外光を利用した反射表示、および背面光
源を利用した透過表示のいずれでも、色純度がよく高輝
度の画像を表示することができる。また、選択反射層1
8は、各色画素に対応して必要な選択反射特性を示すよ
うにコレステリック液晶パターンを配列させればよいた
め、可視光全域で選択反射特性を示すように形成する必
要がなく、製造コストを低減できる。更に、選択反射層
18を透明基板14の内面に形成することにより、視差
等をなくし液晶表示装置の表示品位を向上させることが
できる。
Therefore, according to the liquid crystal display device configured as described above, in both the reflective display using external light and the transmissive display using the back light source, an image with high color purity and high luminance is displayed. be able to. In addition, the selective reflection layer 1
In No. 8, since the cholesteric liquid crystal pattern may be arranged so as to exhibit the required selective reflection characteristics corresponding to each color pixel, it is not necessary to form the cholesteric liquid crystal patterns so as to exhibit the selective reflection characteristics over the entire visible light range, thereby reducing the manufacturing cost. it can. Further, by forming the selective reflection layer 18 on the inner surface of the transparent substrate 14, parallax and the like can be eliminated and the display quality of the liquid crystal display device can be improved.

【0062】なお、上述した実施の形態において、選択
反射層18は図13に示すように構成されていてもよ
い。すなわち、この選択反射層18は、ガラス基板14
の全面に亘って形成され偏光反射率が70%のコレステ
リック液晶層Aを有している。そして、各選択反射フィ
ルタ18Rに対応する領域では、青(B)の波長域の光
に対して反射率が30%のコレステリック液晶層B1
と、緑(G)の波長域の光に対して反射率が30%のコ
レステリック液晶層C1と、がコレステリック液晶層に
重ねて順に積層されている。
In the above-described embodiment, the selective reflection layer 18 may be configured as shown in FIG. That is, the selective reflection layer 18 is formed on the glass substrate 14.
Has a cholesteric liquid crystal layer A having a polarization reflectance of 70%. In the region corresponding to each selective reflection filter 18R, the cholesteric liquid crystal layer B1 having a reflectance of 30% for light in the blue (B) wavelength region.
And a cholesteric liquid crystal layer C1 having a reflectivity of 30% with respect to light in the green (G) wavelength region are sequentially laminated on the cholesteric liquid crystal layer.

【0063】また、各選択反射フィルタ18Gに対応す
る領域では、青(B)の波長域の光に対して反射率が3
0%のコレステリック液晶層B1と、赤(R)の波長域
の光に対して反射率が30%のコレステリック液晶層C
2と、がコレステリック液晶層に重ねて順に積層されて
いる。
In the region corresponding to each selective reflection filter 18G, the reflectance for light in the blue (B) wavelength region is 3%.
0% cholesteric liquid crystal layer B1 and cholesteric liquid crystal layer C having a reflectance of 30% for light in the red (R) wavelength range.
2 are sequentially stacked on the cholesteric liquid crystal layer.

【0064】更に、各選択反射フィルタ18Bに対応す
る領域では、緑(G)の波長域の光に対して反射率が3
0%のコレステリック液晶層B2と、コレステリック液
晶層C2と、がコレステリック液晶層に重ねて順に積層
されている。このように構成された選択反射層を用いた
場合でも、上述した実施の形態と同様の作用効果を得る
ことができる。
Further, in the region corresponding to each selective reflection filter 18B, the reflectance for light in the green (G) wavelength region is 3%.
A 0% cholesteric liquid crystal layer B2 and a cholesteric liquid crystal layer C2 are sequentially laminated on the cholesteric liquid crystal layer. Even when the selective reflection layer configured as described above is used, the same operation and effect as those of the above-described embodiment can be obtained.

【0065】図14に示すように、上述した液晶表示装
置は、背面光源光の光利用効率を高めるため、光学系6
0を備えていてもよい。この光学系60は、背面光源2
1と偏光板26との間に設けられた位相差板51および
第2コレステリック液晶層52を有している。他の構成
は上述した実施の形態と同一であり、その詳細は省略す
る。
As shown in FIG. 14, the above-described liquid crystal display device employs an optical system 6 in order to increase the light utilization efficiency of the rear light source light.
0 may be provided. The optical system 60 includes the rear light source 2
It has a retardation plate 51 and a second cholesteric liquid crystal layer 52 provided between the first and the polarizing plates 26. Other configurations are the same as those of the above-described embodiment, and the details are omitted.

【0066】この光学系60は、背面光源21からの光
の一部を偏光板26の手前で偏光軸に沿った直線偏光に
変換し、残りを背面光源21側に反射しリサイクル利用
する。第2コレステリック液晶層52は、選択反射層1
8と同様に、左捩じれの螺旋構造を有し、位相差板51
は位相差板25の遅相軸と平行な遅相軸を有している。
The optical system 60 converts a part of the light from the rear light source 21 into linearly polarized light along the polarization axis before the polarizing plate 26, and reflects the remaining light toward the rear light source 21 for recycling. The second cholesteric liquid crystal layer 52 includes the selective reflection layer 1
8 has a left-handed helical structure,
Has a slow axis parallel to the slow axis of the phase difference plate 25.

【0067】上記構成の液晶表示装置によれば、背面光
源21から出射された光の内、右回りの円偏光成分は第
2コレステリック液晶層52を透過し、左回りの円偏光
成分は第2コレステリック液晶層により大部分が反射さ
れるが、約10〜30%の光は、第2コレステリック液
晶層52を透過する。そして、透過した円偏光が位相差
板51に入射すると、右回りの円偏光成分は偏光板26
の偏光軸と平行な振動成分をもつ直線偏光に変換され
る。したがって、選択反射層18には、偏光板26を透
過し位相差板25によって変換された左回りの円偏光成
分のみが入射する。
According to the liquid crystal display device having the above configuration, the clockwise circularly polarized light component of the light emitted from the back light source 21 passes through the second cholesteric liquid crystal layer 52, and the counterclockwise circularly polarized light component is the second circularly polarized light component. Most of the light is reflected by the cholesteric liquid crystal layer, but about 10 to 30% of the light passes through the second cholesteric liquid crystal layer 52. When the transmitted circularly polarized light enters the retardation plate 51, the clockwise circularly polarized light component is
Is converted into linearly polarized light having a vibration component parallel to the polarization axis. Therefore, only the counterclockwise circularly polarized light component transmitted through the polarizing plate 26 and converted by the phase difference plate 25 enters the selective reflection layer 18.

【0068】この左回りの円偏光成分は、選択反射層1
8により所定の割合で反射され、位相差板51によって
偏光板26を透過する直線偏光に変換され、更に、位相
差板52によって第2コレステリック液晶層52を透過
する円偏光に変換される。そして、この円偏光は、背面
光源21の反射板23に到達し、偏光成分が分解され
る。これを繰り返すことにより、背面光源21に向けて
反射される光をリサイクルして、光源光の利用効率を高
めることができる。
The counterclockwise circularly polarized light component is reflected by the selective reflection layer 1
The light is reflected at a predetermined ratio by 8, converted into linearly polarized light transmitted through the polarizing plate 26 by the phase difference plate 51, and further converted into circularly polarized light transmitted through the second cholesteric liquid crystal layer 52 by the phase difference plate 52. Then, the circularly polarized light reaches the reflecting plate 23 of the back light source 21 and the polarized light component is decomposed. By repeating this, the light reflected toward the rear light source 21 can be recycled, and the light source light utilization efficiency can be increased.

【0069】上記光学系60は、上記構成に限られるも
のではなく、逆方向の振れを有するコレステリック液晶
層を用いた場合は、位相差板51の遅相軸方向を180
°回転させることにより、同様の機能を有する光学系を
得ることができる。
The optical system 60 is not limited to the above-described configuration. When a cholesteric liquid crystal layer having a swing in the opposite direction is used, the slow axis direction of the retardation
By rotating by an angle, an optical system having a similar function can be obtained.

【0070】その他、この発明は上述した実施例に限定
されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能であ
る。例えば、上記実施の形態においては、可変リターダ
として液晶表示素子を用いたが、これに限らず、入射光
の位相を2分の1波長ずらすか位相変調しないかを電界
により制御できる素子であれば、同様の効果を得ること
ができる。例えば、広義のいわゆるECB(Electrical
ly Controlled Birefringence mode)型の液晶を使用す
ることができる。
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the liquid crystal display element is used as the variable retarder. However, the present invention is not limited to this. Any element that can control whether the phase of the incident light is shifted by a half wavelength or not modulated by an electric field is used. The same effect can be obtained. For example, a so-called ECB (Electrical
ly Controlled Birefringence mode) type liquid crystal can be used.

【0071】また、観察側のガラス基板に画素電極、T
FT等を設け、背面側のガラス基板に対向電極を設ける
構成としたが、逆に、観察側のガラス基板に対向電極を
設け、背面側のガラス基板に画素電極、TFT等を設け
る構成としてもよい。
Further, a pixel electrode and a T
Although the configuration is such that the FT and the like are provided and the counter electrode is provided on the glass substrate on the back side, conversely, the configuration is such that the counter electrode is provided on the glass substrate on the observation side and the pixel electrode and TFT are provided on the glass substrate on the back side. Good.

【0072】液晶表示素子としては、ネマティック液晶
をガラス基板の表面に平行に配向させた水平配向型ネマ
ティック液晶表示素子、あるいは、ネマティック液晶を
ツイス配向させたツイステッドネマティック液晶表示素
子を用いてもよい。位相差板の遅相軸が偏光軸から左回
りにほぼ45°をなすように配置した場合、コレステリ
ック液晶のツイスト方向を右回りとすることにより、上
記と同様の動作を達成することができる。
As the liquid crystal display element, a horizontal alignment type nematic liquid crystal display element in which a nematic liquid crystal is aligned parallel to the surface of a glass substrate, or a twisted nematic liquid crystal display element in which a nematic liquid crystal is twisted may be used. When the retardation plate is arranged so that the slow axis is approximately 45 ° counterclockwise from the polarization axis, the same operation as described above can be achieved by setting the twist direction of the cholesteric liquid crystal clockwise.

【0073】上記液晶表示装置において、可変リターダ
層に印加する電圧としてVonとVoffとの中間の電
圧を印加することにより、中間調表示をさせることもも
可能である。また、対角画面寸法が8インチ以上の中型
から大型の液晶表示装置では、アレイ基板13の外側の
面に光拡散フィルムを設けて視野角を拡大してもよい。
In the above liquid crystal display device, halftone display can be performed by applying an intermediate voltage between Von and Voff as a voltage applied to the variable retarder layer. In a medium to large liquid crystal display device having a diagonal screen size of 8 inches or more, a light diffusion film may be provided on the outer surface of the array substrate 13 to increase the viewing angle.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、反射型として機能した場合も、および透過型として
機能した場合も十分な明るさと十分な輝度および彩度を
有した表示が可能な平面表示装置を提供することができ
る。
As described above in detail, according to the present invention, a display having a sufficient brightness and a sufficient luminance and saturation can be realized both when functioning as a reflection type and when functioning as a transmission type. A flat display device can be provided.

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

【図1】この発明の実施の形態い係るカラー液晶表示装
置の断面図。
FIG. 1 is a sectional view of a color liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記カラー液晶表示装置のアレイ基板を拡大し
て示す断面図。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing an array substrate of the color liquid crystal display device.

【図3】上記アレイ基板を概略的に示す平面図。FIG. 3 is a plan view schematically showing the array substrate.

【図4】上記カラー液晶表示装置の液晶層に第1電圧を
印加した状態を模式的に示す図。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a state where a first voltage is applied to a liquid crystal layer of the color liquid crystal display device.

【図5】上記カラー液晶表示装置の液晶層に第2電圧を
印加した状態を模式的に示す図。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a state where a second voltage is applied to a liquid crystal layer of the color liquid crystal display device.

【図6】上記カラー液晶表示装置における選択反射層の
動作原理を模式的に示す図。
FIG. 6 is a diagram schematically showing the operation principle of a selective reflection layer in the color liquid crystal display device.

【図7】上記カラー液晶表示装置におけるカラーフィル
タ層のカラーフィルタと、選択反射層の選択反射フィル
タとの配列関係を示す断面図。
FIG. 7 is a sectional view showing an arrangement relationship between a color filter of a color filter layer and a selective reflection filter of a selective reflection layer in the color liquid crystal display device.

【図8】上記カラーフィルタ層の分光特性を示すグラ
フ。
FIG. 8 is a graph showing spectral characteristics of the color filter layer.

【図9】上記カラーフィルタ層の透過率の2乗値を示す
グラフ。
FIG. 9 is a graph showing the square value of the transmittance of the color filter layer.

【図10】上記選択反射層の分光特性を示すグラフ。FIG. 10 is a graph showing spectral characteristics of the selective reflection layer.

【図11】上記選択反射層の製造工程をそれぞれ示す断
面図。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a step of manufacturing the selective reflection layer.

【図12】上記選択反射層およびカラーフィルタ層の合
計の透過率を示すグラフ。
FIG. 12 is a graph showing the total transmittance of the selective reflection layer and the color filter layer.

【図13】選択反射層の変形例を模式的に示す図。FIG. 13 is a view schematically showing a modification of the selective reflection layer.

【図14】背面光源と液晶表示素子との間に光学系を設
けた実施の形態を示す断面図。
FIG. 14 is a sectional view showing an embodiment in which an optical system is provided between a rear light source and a liquid crystal display element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…液晶表示装置 11…偏光板 12…λ/4波長板 13、14…透明基板 15…液晶層 16、17…透明電極 18…選択反射層 18R、18G、18B…選択反射フィルタ 21…背面光源 50…カラーフィルタ層 50R、50G、50B…カラーフィルタ 60…光学系 Reference Signs List 10 liquid crystal display device 11 polarizing plate 12 λ / 4 wavelength plate 13, 14 transparent substrate 15 liquid crystal layer 16, 17 transparent electrode 18 selective reflection layer 18R, 18G, 18B selective reflection filter 21 back light source 50: color filter layer 50R, 50G, 50B: color filter 60: optical system

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】観察側および背面側の対向する一対の透明
基板に挟持されているとともに、マトリクス配列された
複数の液晶画素を有し、印加電圧に応じて入射光を変調
する光変調層と、 それぞれ上記液晶画素の背面側に所定周期で配列され、
互いに異なる波長帯域の光を選択的に部分反射する複数
の選択反射フィルタを有した選択反射層と、 それぞれ上記選択反射フィルタの前面側に対向して配置
されているとともに可視光域における透過波長域が互い
に異なる複数のカラーフィルタを有したカラーフィルタ
層と、を備え、 上記各カラーフィルタは、可視光域における透過率が5
0%以上の波長域と可視光域における透過率が50%未満
の波長域とを有し、 上記各選択反射フィルタは、これに対向して設けられた
カラーフィルタの透過率が50%以上の波長域の光に対
して50%乃至90%の反射率を有し、上記カラーフィル
タの透過率が50%未満の波長域の光に対して90%より
大きい反射率を有していることを特徴とする平面表示装
置。
1. A light modulation layer sandwiched between a pair of transparent substrates on the observation side and the back side, having a plurality of liquid crystal pixels arranged in a matrix, and modulating incident light in accordance with an applied voltage. Are arranged at a predetermined period on the back side of the liquid crystal pixels, respectively.
A selective reflection layer having a plurality of selective reflection filters for selectively partially reflecting light in mutually different wavelength bands; and a transmission wavelength band in a visible light region, which is disposed to face the front side of the selective reflection filter, respectively. And a color filter layer having a plurality of color filters different from each other, wherein each of the color filters has a transmittance of 5 in a visible light region.
It has a wavelength range of 0% or more and a wavelength range where the transmittance in the visible light range is less than 50%. It has a reflectance of 50% to 90% for light in a wavelength range, and the transmittance of the color filter has a reflectance of more than 90% for light in a wavelength range of less than 50%. Characteristic flat display device.
【請求項2】上記カラーフィルタ層は、上記観察側の透
明基板の内面上に設けられていることを特徴とする請求
項1に記載の平面表示装置。
2. The flat display device according to claim 1, wherein the color filter layer is provided on an inner surface of the transparent substrate on the observation side.
【請求項3】上記選択反射層は、上記光変調層と上記背
面側の透明基板との間に設けられていることを特徴とす
る請求項1又は2に記載の平面表示装置。
3. The flat display device according to claim 1, wherein the selective reflection layer is provided between the light modulation layer and the rear transparent substrate.
【請求項4】上記複数の選択反射フィルタは、それぞれ
コレステリック液晶層により形成されていることを特徴
とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の平面表
示装置。
4. A flat display device according to claim 1, wherein each of said plurality of selective reflection filters is formed of a cholesteric liquid crystal layer.
【請求項5】上記コレステリック液晶層は、螺旋ピッチ
の異なる複数層を層厚方向に積層した構造を有し、隣接
する選択反射フィルタ同士間で、螺旋ピッチが相違して
いることを特徴とする請求項4に記載の平面表示装置。
5. The cholesteric liquid crystal layer has a structure in which a plurality of layers having different helical pitches are stacked in a layer thickness direction, and helical pitches are different between adjacent selective reflection filters. The flat panel display according to claim 4.
【請求項6】上記選択反射フィルタの各々、および上記
カラーフィルタの各々は、上記液晶画素の列に沿って延
びたストライプ形状を有していることを特徴とする請求
項1ないし5のいずれか1項に記載の平面表示装置。。
6. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein each of said selective reflection filters and each of said color filters have a stripe shape extending along a column of said liquid crystal pixels. Item 2. The flat panel display according to item 1. .
【請求項7】上記選択反射フィルタの各々は、上記透過
率が50%以上の光の波長帯域に関して、隣接した他の
いずれかの選択反射フィルタの波長帯域と部分的に重複
した波長帯域を有していることを特徴とする請求項1な
いし6のいずれか1項に記載の平面表示装置。
7. Each of the selective reflection filters has a wavelength band partially overlapping the wavelength band of any other adjacent selective reflection filter with respect to the wavelength band of the light having the transmittance of 50% or more. The flat display device according to any one of claims 1 to 6, wherein:
【請求項8】上記選択反射層の背面側に設けられた面光
源を備えていることを特徴とする請求項1ないし7のい
ずれか1項に記載の平面表示装置。
8. The flat display device according to claim 1, further comprising a surface light source provided on the back side of the selective reflection layer.
【請求項9】上記カラーフィルタ層は、平均透過率のY
値の2乗値が40%以上であることを特徴とする請求項
1ないし8のいずれか1項に記載の平面表示装置。
9. The color filter layer according to claim 1, wherein the average transmittance is Y.
9. The flat panel display according to claim 1, wherein a square value of the value is 40% or more.
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