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JP2010072391A - Liquid crystal display device - Google Patents

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Publication number
JP2010072391A
JP2010072391A JP2008240382A JP2008240382A JP2010072391A JP 2010072391 A JP2010072391 A JP 2010072391A JP 2008240382 A JP2008240382 A JP 2008240382A JP 2008240382 A JP2008240382 A JP 2008240382A JP 2010072391 A JP2010072391 A JP 2010072391A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
display device
crystal display
light
shielding layer
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
JP2008240382A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Kato
達矢 加藤
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.)
Epson Imaging Devices Corp
Original Assignee
Epson Imaging Devices 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 Epson Imaging Devices Corp filed Critical Epson Imaging Devices Corp
Priority to JP2008240382A priority Critical patent/JP2010072391A/en
Publication of JP2010072391A publication Critical patent/JP2010072391A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission type liquid crystal display device of normally white mode enabled to display an arbitrary character or pattern when liquid crystal display device is not driven. <P>SOLUTION: In the transmission type liquid crystal display device 10 of a normally white type having liquid crystal 15 sandwiched between a pair of substrates 13 and 14, a reflector 32 is formed on one 13 of the pair of substrates partially for each sub-pixel, and while a color filter 40 is formed on the other 14 of the pair of substrates, a light shield layer 37 is formed at a position corresponding to the reflector 32. Sub-pixels in an area corresponding to the pattern to be displayed when the transmission type liquid crystal display device 10 is not driven has a cut part 37a formed by partially cutting the light shield layer 37, and a color filter layer 40 is extended to the cut part 37a of the light shield layer 37. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に液晶表示装置の非駆動時に任意の文字や模様を表
示できるようにしたノーマリーホワイトモードの透過型液晶表示装置に関する。
The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a normally white mode transmissive liquid crystal display device which can display an arbitrary character or pattern when the liquid crystal display device is not driven.

液晶表示装置は、多くはバックライトを使用して液晶を透過してきた光によって所定の
画像を表示する透過型のものが使用されているが、画像表示に外光を利用する反射型のも
の及び透過型と反射型の性質を併せ持つ半透過型のもの(下記特許文献1〜3参照)も知
られている。このうち、半透過型の液晶表示装置は、一つの画素領域内に画素電極を備え
た光透過領域と画素電極及び反射板の両方を備えた光反射領域を有している。そして、暗
い場所においてはバックライトを点灯して光透過領域を利用して画像を表示し、明るい場
所においてはバックライトを点灯することなく光反射領域において外光を利用して画像を
表示するものである。そのため、半透過型の液晶表示装置は、常時バックライトを点灯す
る必要がなくなるので、消費電力を大幅に低減させることができるという利点を有してい
る。この半透過型の液晶表示装置は、携帯電話など、特に中小型の電子機器の表示部とし
て広く用いられている。
Most liquid crystal display devices use a transmissive type that displays a predetermined image by light transmitted through the liquid crystal using a backlight, but a reflective type that uses external light for image display and A transflective type having both transmissive and reflective properties (see Patent Documents 1 to 3 below) is also known. Among these, the transflective liquid crystal display device has a light transmission region including a pixel electrode and a light reflection region including both the pixel electrode and the reflection plate in one pixel region. In a dark place, the backlight is turned on and an image is displayed using the light transmission area, and in a bright place, the image is displayed using outside light in the light reflection area without turning on the backlight. It is. Therefore, the transflective liquid crystal display device has an advantage that power consumption can be significantly reduced because it is not necessary to always turn on the backlight. This transflective liquid crystal display device is widely used as a display unit of a small-sized electronic device such as a mobile phone.

また、液晶表示装置にはノーマリーブラックモードのもの及びノーマリーホワイトモー
ドのものが存在するが、ノーマリーホワイトモードの透過型液晶表示装置においては、従
来は隣接画素間からの光反射やバックライトからの光漏れを防止するために隣接する画素
間を金属あるいは樹脂等からなる遮光層で遮光する構造となっている。
In addition, there are normally black mode and normally white mode liquid crystal display devices. However, in the normally white mode transmission type liquid crystal display devices, conventionally, light reflection or backlighting between adjacent pixels is required. In order to prevent light leakage from the light, the adjacent pixels are shielded by a light shielding layer made of metal or resin.

そのため、遮光層の部分は、光を透過することも反射することもできないため、何も表
示することができない部分となる。更に、遮光層の存在は開口率を低下させるため、遮光
層の幅はできるだけ狭くしたほうがよいとされる。この課題を解決するために、遮光膜の
幅を小さくした液晶表示装置の発明が下記特許文献4に開示されている。この下記特許文
献4に開示されている液晶表示装置を図8を用いて説明する。
For this reason, the portion of the light shielding layer cannot transmit or reflect light, and thus cannot display anything. Furthermore, since the presence of the light shielding layer lowers the aperture ratio, it is preferable to make the width of the light shielding layer as narrow as possible. In order to solve this problem, an invention of a liquid crystal display device in which the width of the light shielding film is reduced is disclosed in Patent Document 4 below. The liquid crystal display device disclosed in the following Patent Document 4 will be described with reference to FIG.

図8は下記特許文献4に開示されている液晶表示装置の画素を示した図である。   FIG. 8 is a diagram showing a pixel of a liquid crystal display device disclosed in Patent Document 4 below.

下記特許文献4に開示されている液晶表示装置は、絶縁基板上に形成された複数のゲー
ト信号線60と、これらゲート信号線60と交差して形成された複数のドレイン信号線6
1と、これら各信号線に囲まれた画素領域に、前記ゲート信号線60とドレイン信号線6
1とに接続された薄膜トランジスタ62と、この薄膜トランジスタ62に接続された反射
電極63とを具備し、前記反射電極63と隣接する他の画素領域における反射電極63と
の間にそれらの辺にまで重畳させて少なくとも遮光膜64と半導体層65の順次積層体が
形成されていることを特徴とするものである。
The liquid crystal display device disclosed in the following Patent Document 4 includes a plurality of gate signal lines 60 formed on an insulating substrate and a plurality of drain signal lines 6 formed to intersect with the gate signal lines 60.
1 and the gate signal line 60 and the drain signal line 6 in the pixel region surrounded by these signal lines.
1 and a reflective electrode 63 connected to the thin film transistor 62. The reflective electrode 63 and the reflective electrode 63 in another pixel region adjacent to the reflective electrode 63 are overlapped on their sides. Thus, at least a light-shielding film 64 and a semiconductor layer 65 are sequentially stacked.

このように構成された液晶表示装置は、各画素領域における反射電極63との間に遮光
膜64が形成されていることから、それと同様の機能を有するブラックマトリクス66を
他の絶縁基板側に設けなくても済むようになる。このことは、一方の絶縁基板と他方の絶
縁基板との重ね合わせ公差を考慮することなく前記遮光膜64の幅を小さくすることがで
き、開口率を向上させた構成とすることができる。また、遮光膜64の上方には半導体層
65が積層された構成となっているため、外来光の前記遮光膜64に対する反射を前記半
導体層65によって大幅に低減させることができるとしている。
特開平11−101992号公報 特開2006−276111号公報 特開2006−276112号公報 特開2002−268060号公報
In the liquid crystal display device configured as described above, since the light shielding film 64 is formed between the reflective electrode 63 in each pixel region, a black matrix 66 having the same function is provided on the other insulating substrate side. You don't have to. This makes it possible to reduce the width of the light shielding film 64 without considering the overlay tolerance between one insulating substrate and the other insulating substrate, and to have a configuration in which the aperture ratio is improved. Further, since the semiconductor layer 65 is laminated above the light shielding film 64, reflection of extraneous light to the light shielding film 64 can be significantly reduced by the semiconductor layer 65.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-101992 JP 2006-276111 A JP 2006-276112 A JP 2002-268060 A

一方、近年では、電子機器のデザイン性の向上が強く求められているため、例えば携帯
電話において、待ち受け画面等に任意の画像を表示するだけではなく、メーカーロゴや特
定の模様など、多種多様な画像が表示されている。液晶表示装置の表示部に画像を表示す
る際には、電源がオンの状態で液晶表示装置を駆動して表示する必要がある。そのため、
従来の液晶表示装置では、電源をオフにしたときには、何も表示されない状態になってし
まうので、画像を表示することができない。したがって、このような従来の液晶表示装置
では、電源オフ時に画像を表示するような幅広い表現が実現できない。
On the other hand, in recent years, there has been a strong demand for improvements in the design of electronic devices. For example, in mobile phones, not only displays arbitrary images on the standby screen, but also a wide variety of items such as manufacturer logos and specific patterns. An image is displayed. When an image is displayed on the display unit of the liquid crystal display device, the liquid crystal display device needs to be driven and displayed while the power is on. for that reason,
In the conventional liquid crystal display device, when the power is turned off, nothing is displayed, and thus an image cannot be displayed. Therefore, such a conventional liquid crystal display device cannot realize a wide expression for displaying an image when the power is turned off.

従って、待ち受け画面等を長時間表示するには、特定の画素を長時間駆動し続ける必要
があるため、その分だけ消費電力が多くなってしまう。このように待ち受け画面等を長時
間表示する場合、上述のような半透過型の液晶表示装置であればバックライトを点灯せず
に反射型として駆動すればよいが、それでも表示時間が長くなれば長くなるほどそれに比
例して消費電力は大きくなる。しかも、透過型の液晶表示装置では、待ち受け画面等を表
示する場合であってもバックライトを点灯しないと視認できないため、消費電力は膨大な
ものとなる。このような消費電力の増大は、携帯電話機等の小型の電子機器にとっては重
大な問題となる。
Therefore, in order to display a standby screen or the like for a long time, it is necessary to continue driving a specific pixel for a long time, so that the power consumption increases accordingly. In this way, when the standby screen or the like is displayed for a long time, if it is a transflective liquid crystal display device as described above, it may be driven as a reflective type without lighting the backlight, but if the display time is still long As the length increases, the power consumption increases proportionally. Moreover, in a transmissive liquid crystal display device, even when a standby screen or the like is displayed, it cannot be visually recognized unless the backlight is turned on, so that power consumption becomes enormous. Such an increase in power consumption becomes a serious problem for small electronic devices such as mobile phones.

更に、半透過型の液晶表示装置はサブ画素をバックライトの光により表示させる光透過
部と入射光を反射させて表示させる反射部の両方を有する構造とするため、透過型の液晶
表示装置と比べ鮮明な画像が表示し難く、鮮やかな色彩を表現することが困難である。そ
のため、写真機能付き携帯電話や画像再生機能付き携帯電話等の液晶表示装置にみられる
ような小型化、高精細化された液晶表示装置においては、望まれるような色彩で表示しき
れないという問題があった。更に、半透過型の液晶表示装置は、反射部があることにより
透過型液晶表示装置よりも光の透過率が低くなるため、暗い場所ではバックライトの輝度
を高める必要があり、より消費電力が大きくなってしまうという問題点も存在していた。
Further, since the transflective liquid crystal display device has a structure including both a light transmissive portion for displaying the sub-pixels with backlight light and a reflective portion for reflecting the incident light, the transmissive liquid crystal display device and In comparison, it is difficult to display a clear image and it is difficult to express a vivid color. For this reason, in a liquid crystal display device with a small size and high definition as seen in a liquid crystal display device such as a mobile phone with a photo function or a mobile phone with an image reproduction function, it cannot be displayed in a desired color. was there. Further, since the transflective liquid crystal display device has a light transmittance lower than that of the transmissive liquid crystal display device due to the presence of the reflective portion, it is necessary to increase the luminance of the backlight in a dark place, and the power consumption is further increased. There was also the problem of becoming larger.

また、上記特許文献4に示されている液晶表示装置では、開口率は向上するが反射型あ
るいは半透過型の液晶表示装置であるため、非駆動状態で所定の画像を表示することは困
難である。
In addition, the liquid crystal display device disclosed in Patent Document 4 has a high aperture ratio, but is a reflective or transflective liquid crystal display device. Therefore, it is difficult to display a predetermined image in a non-driven state. is there.

本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、
液晶表示装置の非駆動時に任意の文字や模様を表示できるようにしたノーマリーホワイト
モードの透過型液晶表示装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above.
An object of the present invention is to provide a normally white mode transmissive liquid crystal display device capable of displaying an arbitrary character or pattern when the liquid crystal display device is not driven.

上記目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶が挟持された
ノーマリーホワイト型の透過型液晶表示装置において、前記一対の基板の一方にはサブ画
素毎に部分的に反射板が形成されており、前記一対の基板の他方にはカラーフィルタ層が
形成されていると共に前記反射板に対応する位置に遮光層が形成され、前記透過型液晶表
示装置を非駆動状態としたときに表示させておきたい模様に対応する領域の前記サブ画素
には、前記遮光層が部分的に切り欠かれた切り欠き部分が形成されているとともに、前記
遮光層の切り欠き部分には前記カラーフィルタ層が延在されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a liquid crystal display device of the present invention is a normally white transmissive liquid crystal display device in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates. A reflective plate is formed, a color filter layer is formed on the other of the pair of substrates, and a light shielding layer is formed at a position corresponding to the reflective plate, so that the transmissive liquid crystal display device is not driven. The sub-pixel in the region corresponding to the pattern that is desired to be displayed when in the state has a cut-out portion in which the light-blocking layer is partially cut out, and the cut-out portion of the light-blocking layer Is characterized in that the color filter layer is extended.

本発明の透過型液晶表示装置は、透過型の液晶表示装置であるが、一対の基板の一方に
はサブ画素毎に部分的に反射板が形成されている。そして、反射板が形成されている部分
に対応する他方の基板には部分的に遮光層が切り欠かれている。この他方の基板の遮光層
が切り欠かれている部分では、外部からの入射光は、遮光層が切り欠かれた部分に対応す
る位置の一方の基板に形成されている反射板によって反射され、反射光として外部に出て
くる。一方、他方の基板の遮光層が切り欠かれた部分にはカラーフィルタ層が延在されて
形成されている。そのため、他方の基板の遮光層が切り欠かれている部分においては、外
部からの入射光は、反射板により反射されて出射する際に、遮光層が切り欠かれている部
分に延在されているカラーフィルタ層に対応した色度を有する反射光となって出てくるよ
うになる。この反射光は、液晶表示装置が駆動状態(透過表示時)にあるときには透過部
の表示が明るいために目立たないが、液晶表示装置が非駆動状態にあるときには観察者に
視認できるようになる。
The transmissive liquid crystal display device of the present invention is a transmissive liquid crystal display device, and a reflector is partially formed on one of the pair of substrates for each sub-pixel. A light shielding layer is partially cut out on the other substrate corresponding to the portion where the reflecting plate is formed. In the portion where the light shielding layer of the other substrate is cut out, incident light from the outside is reflected by the reflecting plate formed on one substrate at a position corresponding to the portion where the light shielding layer is cut out, Comes out as reflected light. On the other hand, a color filter layer is formed to extend in a portion where the light shielding layer of the other substrate is cut out. Therefore, in the portion where the light shielding layer of the other substrate is notched, the incident light from the outside is extended to the portion where the light shielding layer is notched when being reflected by the reflecting plate and emitted. It comes out as reflected light having chromaticity corresponding to the color filter layer. The reflected light is inconspicuous when the liquid crystal display device is in the driving state (during transmissive display) because the display of the transmissive portion is bright, but is visible to the observer when the liquid crystal display device is in the non-driving state.

更に、本発明の透過型液晶表示装置によれば、他方の基板の遮光層の一部が切り欠かれ
ている部分を表示させておきたい模様に対応させて配置することで、この部分に延在され
たカラーフィルタ層によって所定の模様を好みの色で反射表示することができるようにな
る。この場合、他方の基板の1画素内のサブ画素の遮光層の一部を切り欠くか或いは全て
を切り欠くかによって、反射光の強度や色度を変えることができる。そのため、本発明の
透過型液晶表示装置によれば、液晶表示装置が非駆動状態のときには、それぞれの光反射
パターンに応じた所定の模様を好みの色で容易に表示することができるようになる。なお
、本発明における「所定の模様」とは、文字、企業等のロゴマーク、花柄、市松模様など
を含む予め定めた表示させたい画像を意味する。
Furthermore, according to the transmissive liquid crystal display device of the present invention, the portion where the light shielding layer of the other substrate is partially cut out is arranged in correspondence with the pattern to be displayed, so that this portion is extended. The existing color filter layer enables a predetermined pattern to be reflected and displayed in a desired color. In this case, the intensity and chromaticity of the reflected light can be changed depending on whether a part or all of the light shielding layer of the sub-pixel in one pixel of the other substrate is cut out. Therefore, according to the transmissive liquid crystal display device of the present invention, when the liquid crystal display device is in a non-driven state, a predetermined pattern corresponding to each light reflection pattern can be easily displayed in a favorite color. . Note that the “predetermined pattern” in the present invention means a predetermined image to be displayed including characters, a logo mark of a company, a flower pattern, a checkered pattern, and the like.

また、本発明の透過型液晶表示装置では、一方の基板に形成されている反射板は液晶表
示装置が駆動状態にあるときには遮光層の機能を有する。すなわち、反射板は外部からの
入射光を反射するだけでなく、隣接画素間からの光反射やバックライトからの光漏れを抑
制することができる。これにより、本発明の透過型液晶表示装置によれば、遮光層を部分
的に切り欠いても良好な画像表示が可能な透過型液晶表示装置を提供することができる。
In the transmissive liquid crystal display device of the present invention, the reflection plate formed on one substrate has a function of a light shielding layer when the liquid crystal display device is in a driving state. That is, the reflecting plate not only reflects incident light from the outside, but also can suppress light reflection between adjacent pixels and light leakage from the backlight. Thus, according to the transmissive liquid crystal display device of the present invention, it is possible to provide a transmissive liquid crystal display device capable of displaying a good image even when the light shielding layer is partially cut away.

更に、本発明の液晶表示装置によれば、従来の透過型液晶表示装置では表示部分とする
ことのない遮光層の一部分を光反射領域として利用し、反射光による表示部分とすること
ができる。そのため、従来の半透過型の液晶表示装置よりも表示領域に設ける光反射用の
反射板の面積を小さくできるので、透過表示領域を広くすることができ、従来の半透過型
液晶表示装置より鮮明な透過表示画面を有する液晶表示装置を得ることができる。
Furthermore, according to the liquid crystal display device of the present invention, a part of the light shielding layer that is not used as a display portion in the conventional transmissive liquid crystal display device can be used as a light reflection region, and a display portion by reflected light can be obtained. Therefore, the area of the light reflecting reflector provided in the display area can be made smaller than that of the conventional transflective liquid crystal display device, so that the transmissive display area can be widened and clearer than the conventional transflective liquid crystal display device. A liquid crystal display device having a transparent display screen can be obtained.

また、ノーマリーホワイトモードの液晶表示装置は、液晶の駆動用電極間に電界が印加
されていない非駆動状態では、液晶分子は配向膜によって規制されている方向に配向して
光を透過する状態となっており、白(明)表示となる。しかしながら、液晶の駆動用電極
間に電界が印加された駆動状態では、液晶分子は電界によって動かされるので、光を透過
しない状態となり、黒(暗)表示となる。本発明の透過型液晶表示装置は、上記のような
構成をノーマリーホワイトモードの液晶表示装置に適用したので、液晶表示装置が非駆動
状態の場合には、遮光層が部分的に切り欠かれた部分においては、外光からの入射光が出
射する際に識別パターンなどの模様に応じた色層の色を有する反射光となって出射するの
で、白色の背景中に所定の色相の模様を表示させておくことが可能となる。なお、本発明
を適用することができるノーマリーホワイトモードの液晶表示装置としては、例えば、T
N(Twisted Nematic)タイプ、ECB(Electrically Controlled Birefringence)タイプ
の液晶表示装置が挙げられる。
In the normally white mode liquid crystal display device, the liquid crystal molecules are aligned in the direction regulated by the alignment film and transmit light in a non-driving state where no electric field is applied between the liquid crystal driving electrodes. It becomes white (bright) display. However, in a driving state in which an electric field is applied between the liquid crystal driving electrodes, the liquid crystal molecules are moved by the electric field, so that light is not transmitted and black (dark) display is obtained. In the transmissive liquid crystal display device of the present invention, the above-described configuration is applied to a normally white mode liquid crystal display device. Therefore, when the liquid crystal display device is in a non-driven state, the light shielding layer is partially cut away. In this case, when incident light from outside light is emitted, it is emitted as reflected light having a color layer color corresponding to the pattern such as an identification pattern, so a pattern with a predetermined hue is displayed in a white background. It can be displayed. As a normally white mode liquid crystal display device to which the present invention can be applied, for example, T
Examples include N (Twisted Nematic) type and ECB (Electrically Controlled Birefringence) type liquid crystal display devices.

また、本発明の透過型液晶表示装置においては、前記一対の基板の一方には層間膜が形
成されていると共に前記層間膜の表面には反射板が形成されており、少なくとも前記反射
板が配置されている部分の層間膜の表面には凹凸が形成されていることが好ましい
In the transmissive liquid crystal display device of the present invention, an interlayer film is formed on one of the pair of substrates and a reflecting plate is formed on the surface of the interlayer film, and at least the reflecting plate is disposed. It is preferable that unevenness is formed on the surface of the interlayer film in the portion

反射板は、凹凸を有する層間膜の表面に形成されているから、凹凸形状を有するように
形成されている。反射板に凹凸が形成されていないと、反射板が鏡面状となり、入射光に
より映り込んだ画像がそのまま反射されてしまい、液晶表示画面が見づらくなる。従って
、少なくとも、反射板が形成される部分の層間膜の表面には凹凸を形成すれば、反射光は
拡散反射光となるので、観察者が視認しやすくなる。なお、層間膜の表面に形成する凹凸
は少なくとも反射板が形成されている部分に設ければよいが、反射板が形成されていない
部分の層間膜の表面にも凹凸を設けてもよい。このような構成とすると、透過表示時には
層間膜の表面の凹凸は目立たないし、しかも、1サブ画素という微細な領域に凹凸を形成
する部分と凹凸を形成しない部分とを区分して作製する必要がなくなるので、製造が容易
となる。
Since the reflecting plate is formed on the surface of the interlayer film having irregularities, the reflecting plate is formed to have an irregular shape. If the unevenness is not formed on the reflecting plate, the reflecting plate becomes a mirror surface, and the image reflected by the incident light is reflected as it is, making it difficult to see the liquid crystal display screen. Therefore, if unevenness is formed at least on the surface of the interlayer film where the reflector is formed, the reflected light becomes diffusely reflected light, which makes it easy for the observer to visually recognize. The unevenness formed on the surface of the interlayer film may be provided at least in a portion where the reflecting plate is formed, but the unevenness may also be provided on the surface of the interlayer film where the reflecting plate is not formed. With such a configuration, the unevenness of the surface of the interlayer film is not conspicuous at the time of transmissive display, and it is necessary to manufacture the part where the unevenness is formed in a minute area of one subpixel and the part where the unevenness is not formed. Since it disappears, manufacture becomes easy.

本発明の透過型液晶表示装置において、前記遮光層は金属材料もしくはカーボン含有樹
脂で形成されていることが好ましい。
In the transmissive liquid crystal display device of the present invention, the light shielding layer is preferably formed of a metal material or a carbon-containing resin.

本発明の液晶表示装置によれば、遮光層をクロムなどの金属材料や、いわゆる樹脂ブラ
ックといわれるカーボン含有樹脂で形成することにより遮光層を低コストで形成でき、よ
り反射を抑えた遮光層を形成することができる。また、樹脂性の遮光層であればカラーフ
ィルタ層と同様の方法で作成できるので、特別な製造工程を設ける必要がない。
According to the liquid crystal display device of the present invention, the light shielding layer can be formed at a low cost by forming the light shielding layer with a metal material such as chromium or a carbon-containing resin so-called resin black. Can be formed. Moreover, since it can produce by the method similar to a color filter layer if it is a resin-like light shielding layer, it is not necessary to provide a special manufacturing process.

本発明の透過型液晶表示装置において、前記反射板は前記遮光層より小さいことが好ま
しい。
In the transmissive liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the reflecting plate is smaller than the light shielding layer.

本発明の透過型液晶表示装置によれば、平面視で反射板は遮光層に隠れているため、光
透過部からの入射光を反射することがない。そのため、反射光による光漏れなどの表示不
良を抑制することができる。
According to the transmissive liquid crystal display device of the present invention, the reflection plate is hidden by the light shielding layer in a plan view, and therefore incident light from the light transmission portion is not reflected. Therefore, display defects such as light leakage due to reflected light can be suppressed.

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態
は、本発明の技術思想を具体化するためのノーマリーホワイト型の透過型液晶表示装置の
一例を示すものであって、本発明をこのノーマリーホワイト型の透過型液晶表示装置に特
定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のもの
にも等しく適応し得るものである。なお、この明細書における説明のために用いられた各
図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各
部材毎に縮尺を異ならせて表示しており、必ずしも実際の寸法に比例して表示されている
ものではない。
Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below shows an example of a normally white type transmissive liquid crystal display device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is a transmissive type of this normally white type. It is not intended to be specific to a liquid crystal display device and is equally applicable to other embodiments within the scope of the claims. In each drawing used for the description in this specification, each layer and each member are displayed in different scales so that each layer and each member can be recognized on the drawing. However, it is not necessarily displayed in proportion to the actual dimensions.

図1は実施形態の液晶表示装置の全体構成を示す平面図である。図2は図1のII−II線
に沿った模式断面図である。図3は1画素分の第2基板の平面図である。図4Aは図3の
IVA−IVA線の断面図であり、図4Bは図3のIVB−IVB線の断面図である。図5は、図4A
のV部分を拡大して表した非駆動状態の断面図である。図6は図5に対応する駆動状態の
断面図である。図7Aは実施形態の液晶表示装置の非駆動状態の表示画面を示す平面図で
あり、図7Bは駆動状態の表示画面を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of the liquid crystal display device of the embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. FIG. 3 is a plan view of the second substrate for one pixel. 4A is shown in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line IVA-IVA, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line IVB-IVB in FIG. 5 is shown in FIG.
It is sectional drawing of the non-driving state to which V part of was expanded and represented. FIG. 6 is a sectional view of the driving state corresponding to FIG. FIG. 7A is a plan view showing a display screen in a non-driven state of the liquid crystal display device of the embodiment, and FIG. 7B is a plan view showing a display screen in a driven state.

本発明の実施形態として、スイッチング素子としてTFTを用いたTNタイプのノーマ
リーホワイトモードの透過型液晶表示装置を、図1〜図4を用いて説明する。図1に示す
ように、この液晶表示装置10は、液晶パネル11と、バックライト12とを主体として
構成されている。そして、液晶パネル11とバックライト12とは平面視で重なるように
配置されており、図1では液晶パネル11のみが示されている。
As an embodiment of the present invention, a TN type normally white mode transmissive liquid crystal display device using TFTs as switching elements will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 10 is mainly composed of a liquid crystal panel 11 and a backlight 12. The liquid crystal panel 11 and the backlight 12 are arranged so as to overlap in plan view, and only the liquid crystal panel 11 is shown in FIG.

この液晶パネル11は、アレイ基板(第1基板)13とカラーフィルタ基板(第2基板
)14とがシール材16によって貼り合わされると共に、このシール材16によって区画
された領域内に液晶15が封入された構成になっている。シール材16の一部には液晶を
注入する注入口17が設けられており、この注入口17は封止材18により封止されてい
る。シール材16の内側の領域は、画像や動画等を表示する表示領域19になっている。
また、表示領域19には、複数のサブ画素20がマトリクス状に設けられている。複数の
サブ画素20の間の領域は画素間領域21である。この画素間領域21には、水平方向に
は走査線(図示省略)が、垂直方向には信号線(図示省略)が、それぞれ互いに絶縁され
た状態で交差するように形成されている。
In this liquid crystal panel 11, an array substrate (first substrate) 13 and a color filter substrate (second substrate) 14 are bonded together by a sealing material 16, and a liquid crystal 15 is enclosed in a region partitioned by the sealing material 16. It has been configured. An injection port 17 for injecting liquid crystal is provided in a part of the sealing material 16, and the injection port 17 is sealed with a sealing material 18. The area inside the sealing material 16 is a display area 19 for displaying images, moving images, and the like.
In the display area 19, a plurality of sub-pixels 20 are provided in a matrix. A region between the plurality of sub-pixels 20 is an inter-pixel region 21. In the inter-pixel region 21, scanning lines (not shown) in the horizontal direction and signal lines (not shown) in the vertical direction are formed so as to intersect each other while being insulated from each other.

このアレイ基板13は、カラーフィルタ基板14より若干大判であって、両基板13,
14を貼り合せたときに張り出す張出領域22が形成される大きさの基板を使用し、この
張出領域22に液晶駆動用のICチップ23が搭載されている。
This array substrate 13 is slightly larger than the color filter substrate 14 and has both substrates 13,
A substrate having a size on which an overhang region 22 is formed when the 14 is bonded is used, and an IC chip 23 for driving a liquid crystal is mounted on the overhang region 22.

アレイ基板13は、図2に示したように、例えばガラスや石英等の透光性の高い材料か
ら形成された透明基板29と、この透明基板29の表面全体にわたり、後述するスイッチ
ング素子41を覆うようにして窒化ケイ素、酸化ケイ素等からなる絶縁膜30が積層され
ている。
As shown in FIG. 2, the array substrate 13 covers a transparent substrate 29 made of a highly light-transmissive material such as glass or quartz, and a switching element 41 described later over the entire surface of the transparent substrate 29. Thus, the insulating film 30 made of silicon nitride, silicon oxide or the like is laminated.

更に、この絶縁膜30上に有機絶縁物層からなる層間膜31がアレイ基板13の表面全
体にわたり積層されている。そして、層間膜31の表面には多数の凹凸部31aが形成さ
れている。なお、図2および図4では凹凸は層間膜31の表面全体に形成されているが、
層間膜31の表面の一部分、例えば、アレイ基板13の反射板32が形成されている部分
のみに形成されるようしても良い。
Further, an interlayer film 31 made of an organic insulating layer is laminated on the insulating film 30 over the entire surface of the array substrate 13. A large number of irregularities 31 a are formed on the surface of the interlayer film 31. 2 and 4, the unevenness is formed on the entire surface of the interlayer film 31,
It may be formed only on a part of the surface of the interlayer film 31, for example, only on the part where the reflection plate 32 of the array substrate 13 is formed.

そして、層間膜31の散乱凹凸部31aが形成されている部分の表面を被覆するように
、サブ画素毎に部分的に、例えばアルミニウム金属やアルミニウム合金(例えば、Al−
Nd合金。以下、両者を併せて「アルミニウム合金等」という。)等の反射性を有する材
料からなる反射板32が凹凸状に形成されている。この反射板32の表面に形成された凹
凸部は外部からの入射光を散乱反射させて反射表示時の表示画像の視認性を向上させるた
めに設けられるものである。更に、それぞれの画素毎にこの反射板32の表面及び層間膜
31の表面にはITO(Indium Tin Oxide)ないしIZO(Indium Zinc Oxide)等の透
明導電性材料からなる画素電極33が形成されている。この画素電極33は層間膜31お
よび必要に応じて反射板32の表面を覆うように形成されている。更に、画素電極33が
形成された基板の表面全体を覆うように配向膜34が積層されている。この画素電極33
のうち、反射板32が形成された部分が反射部43を形成し、反射板32が形成されてい
ない部分が光透過部42を形成する。また、透明基板29の外側(液晶15とは反対側)
に第1の偏光板28が形成されている。この第1の偏光板28としてはここでは直線偏光
板が使用されている。
Then, for example, an aluminum metal or an aluminum alloy (for example, Al--) is partially applied to each subpixel so as to cover the surface of the portion where the scattering uneven portion 31a of the interlayer film 31 is formed.
Nd alloy. Hereinafter, both are collectively referred to as “aluminum alloy or the like”. ) Or the like, and a reflective plate 32 made of a reflective material is formed in an uneven shape. The concavo-convex portion formed on the surface of the reflecting plate 32 is provided to scatter and reflect incident light from the outside to improve the visibility of the display image during reflection display. Further, pixel electrodes 33 made of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide) are formed on the surface of the reflecting plate 32 and the surface of the interlayer film 31 for each pixel. . The pixel electrode 33 is formed so as to cover the interlayer film 31 and, if necessary, the surface of the reflection plate 32. Further, an alignment film 34 is laminated so as to cover the entire surface of the substrate on which the pixel electrode 33 is formed. This pixel electrode 33
Of these, the portion where the reflecting plate 32 is formed forms the reflecting portion 43, and the portion where the reflecting plate 32 is not formed forms the light transmitting portion 42. In addition, outside of the transparent substrate 29 (the side opposite to the liquid crystal 15)
In addition, a first polarizing plate 28 is formed. Here, a linear polarizing plate is used as the first polarizing plate 28.

スイッチング素子41は、画素間領域21内に配置されており、画素電極33に一対一
で対応するように設けられている。このような構成により、サブ画素20ごとに独立して
液晶15の配向方向を規制することが可能になっている。このスイッチング素子41は、
例えばTFTからなる素子であり、走査線や信号線に接続されている。また、配向膜34
は、液晶15と画素電極33との界面に設けられており、液晶15の分子の配向方向を規
制するためのものである。
The switching elements 41 are disposed in the inter-pixel region 21 and are provided so as to correspond to the pixel electrodes 33 on a one-to-one basis. With such a configuration, the alignment direction of the liquid crystal 15 can be regulated independently for each sub-pixel 20. The switching element 41 is
For example, it is an element made of TFT, and is connected to a scanning line or a signal line. In addition, the alignment film 34
Is provided at the interface between the liquid crystal 15 and the pixel electrode 33 and is used to regulate the alignment direction of the molecules of the liquid crystal 15.

次に、カラーフィルタ基板14は、透明基板38上に、遮光層37が設けられ、この遮
光層37はアレイ基板13の反射板32に対応する位置に形成されている。更に、アレイ
基板13に設けられたそれぞれの画素に対応して、例えば赤色(R)、緑色(G)、青色
(B)からなるカラーフィルタ層40がストライプ状に形成されるように設けられており
、更に、このカラーフィルタ層40の表面には共通電極36及び配向膜35が積層されて
いる。そして、透明基板38の外側(液晶15とは反対側)に第2の偏光板39が形成さ
れている。この第2の偏光板39としてはここでは直線偏光板が使用され、その透過軸は
第1の偏光板28の直線偏光部分の透過軸と直角になるように配置されている。そして、
アレイ基板13及びカラーフィルタ基板14の間に液晶15を封入することにより液晶表
示装置10が形成される。
Next, the color filter substrate 14 is provided with a light shielding layer 37 on a transparent substrate 38, and the light shielding layer 37 is formed at a position corresponding to the reflection plate 32 of the array substrate 13. Further, corresponding to each pixel provided on the array substrate 13, for example, a color filter layer 40 made of red (R), green (G), and blue (B) is provided in a stripe shape. Further, a common electrode 36 and an alignment film 35 are laminated on the surface of the color filter layer 40. A second polarizing plate 39 is formed outside the transparent substrate 38 (on the side opposite to the liquid crystal 15). Here, a linear polarizing plate is used as the second polarizing plate 39, and its transmission axis is arranged so as to be perpendicular to the transmission axis of the linear polarizing portion of the first polarizing plate 28. And
The liquid crystal display device 10 is formed by sealing the liquid crystal 15 between the array substrate 13 and the color filter substrate 14.

なお、カラーフィルタ基板14の透明基板38は、アレイ基板13の透明基板29と同
様に、例えばガラスや石英等の透光性の高い材料から形成された矩形の板状部材である。
カラーフィルタ層40は、図3、図4に示すように、透明基板38の液晶15側に平面視
でサブ画素20に重なるように設けられた所定の色を有する層である。このカラーフィル
タ層40は、例えば赤色層40R、緑色層40G、青色層40Bの3色の層からなる。た
だし、カラーフィルタ層40は3色に限らず、それ以上の色の層で構成することも可能で
あり、更には無色の層を設ける場合もある。
Note that the transparent substrate 38 of the color filter substrate 14 is a rectangular plate-like member formed of a highly translucent material such as glass or quartz, for example, like the transparent substrate 29 of the array substrate 13.
As shown in FIGS. 3 and 4, the color filter layer 40 is a layer having a predetermined color provided on the liquid crystal 15 side of the transparent substrate 38 so as to overlap the sub-pixel 20 in plan view. The color filter layer 40 is composed of, for example, three color layers, a red layer 40R, a green layer 40G, and a blue layer 40B. However, the color filter layer 40 is not limited to three colors, and may be composed of layers of more colors, and a colorless layer may be provided.

1つのサブ画素20には3色のうち1色のカラーフィルタ層40が設けられており、赤
色層40R、緑色層40G、青色層40Bは各々隣接する列に配置されている。ここでは
、互いに隣接し異なる色のカラーフィルタ層40を有する3つのサブ画素20が1組にな
って、1画素(1ピクセル)を構成している。
One sub-pixel 20 is provided with a color filter layer 40 of one of the three colors, and the red layer 40R, the green layer 40G, and the blue layer 40B are arranged in adjacent columns. Here, three sub-pixels 20 that are adjacent to each other and have the color filter layers 40 of different colors form one set to constitute one pixel (one pixel).

遮光層37は、光を反射又は吸収可能なクロムなどの金属材料や、いわゆる樹脂ブラッ
クといわれるカーボン含有樹脂などの材料からなる遮光部材であり、アレイ基板13のス
イッチング素子41と、走査線及び信号線に対向する位置を遮光するように、1サブ画素
20毎のカラーフィルタ層40の周囲に設けられている。なお、実施形態にかかる液晶表
示装置10では、図3、図4に示すように遮光層37に切り欠かれた部分37aが形成さ
れており、その部分に後述するカラーフィルタ層40の延在された部分44が形成されて
いる。
The light shielding layer 37 is a light shielding member made of a metal material such as chrome capable of reflecting or absorbing light or a carbon-containing resin called so-called resin black, and the switching elements 41 of the array substrate 13, scanning lines and signals. It is provided around the color filter layer 40 for each sub-pixel 20 so as to shield the position facing the line. In the liquid crystal display device 10 according to the embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, a portion 37 a notched in the light shielding layer 37 is formed, and a color filter layer 40 described later is extended in that portion. A portion 44 is formed.

共通電極36は、例えばITOやIZOなどの透明な導電材料によって形成された電極
であり、カラーフィルタ層40及び遮光層37を覆うように設けられている。配向膜35
は、液晶15と共通電極36との界面に設けられており、液晶15の分子の配向方向を規
制するためのものである。液晶15は、例えばフッ素系液晶化合物や非フッ素系液晶化合
物等の液晶分子によって構成されており、アレイ基板13側の配向膜34とカラーフィル
タ基板14側の配向膜35との双方に接するように両基板に挟持されている。
The common electrode 36 is an electrode formed of a transparent conductive material such as ITO or IZO, and is provided so as to cover the color filter layer 40 and the light shielding layer 37. Alignment film 35
Is provided at the interface between the liquid crystal 15 and the common electrode 36 for regulating the orientation direction of the molecules of the liquid crystal 15. The liquid crystal 15 is composed of liquid crystal molecules such as a fluorine-based liquid crystal compound and a non-fluorine-based liquid crystal compound, and is in contact with both the alignment film 34 on the array substrate 13 side and the alignment film 35 on the color filter substrate 14 side. It is sandwiched between both substrates.

この実施形態の液晶表示装置10では、表示領域19においては、カラーフィルタ基板
14には、遮光層37はアレイ基板13に形成された反射板32に対応する位置に形成さ
れ、1サブ画素20毎に、カラーフィルタ層40の周囲に設けられている。そして、図3
、図4に示すように、液晶表示装置10を非駆動状態としたときに表示させておきたい模
様に対応する領域のサブ画素20には、遮光層37が部分的に切り欠かれた切り欠き部分
37aが形成されているとともに、遮光層37の切り欠き部分37aにはカラーフィルタ
層40の延在された部分44が形成されている。なお、図4A及び図4Bでは、赤色層4
0Rを延在させた例を示している。
In the liquid crystal display device 10 according to this embodiment, in the display region 19, the light shielding layer 37 is formed on the color filter substrate 14 at a position corresponding to the reflection plate 32 formed on the array substrate 13. Further, it is provided around the color filter layer 40. And FIG.
As shown in FIG. 4, in the sub-pixel 20 in the region corresponding to the pattern to be displayed when the liquid crystal display device 10 is in the non-driven state, the light shielding layer 37 is partially cut out. A portion 37 a is formed, and an extended portion 44 of the color filter layer 40 is formed in the cutout portion 37 a of the light shielding layer 37. 4A and 4B, the red layer 4
An example in which 0R is extended is shown.

次に、サブ画素20の周囲の遮光層37を切り欠いた部分37aの動作について説明す
る。図5、図6に示すように、この遮光層37を切り欠いた部分37aに対向するアレイ
基板13には、反射板32が存在している。また、遮光層37を切り欠いた部分37aに
はカラーフィルタ層40の延在された部分44が形成されている。
Next, the operation of the portion 37a where the light shielding layer 37 around the sub-pixel 20 is cut will be described. As shown in FIGS. 5 and 6, the reflecting plate 32 is present on the array substrate 13 facing the portion 37 a where the light shielding layer 37 is cut out. In addition, an extended portion 44 of the color filter layer 40 is formed in the portion 37 a where the light shielding layer 37 is cut out.

なお、この実施形態の液晶表示装置10では、第1の偏光板28及び第2の偏光板39
は、それぞれ直線偏光板からなり、互いに透過軸が直交する方向に配置(クロスニコル配
置)されている。画素電極33と共通電極36との間に電圧が印加されていない状態では
、第1の偏光板28を透過した直線偏光光は液晶15で偏光方向が90°回転させられる
ため、第2の偏光板39を透過することができるので、白(明)表示となる。また、画素
電極33と共通電極36との間に電圧が印加された状態では、液晶分子が垂直に立ち上が
るため、第1の偏光板28を透過した直線偏光光は、その偏光状態を維持したまま第2の
偏光板39に至るが、第2の偏光板39の透過軸は第1の偏光板28の透過軸とは直交し
ているため、第2の偏光板39を透過できず、黒(暗)表示となる。そのため、第1の実
施形態の液晶表示装置10はノーマリーホワイトモードで作動する。
In the liquid crystal display device 10 of this embodiment, the first polarizing plate 28 and the second polarizing plate 39 are used.
Are respectively composed of linearly polarizing plates, and are arranged in a direction in which the transmission axes are orthogonal to each other (crossed Nicols arrangement). In a state where no voltage is applied between the pixel electrode 33 and the common electrode 36, the linearly polarized light transmitted through the first polarizing plate 28 is rotated by 90 ° in the polarization direction by the liquid crystal 15, so that the second polarized light Since it can permeate | transmit the board 39, it becomes white (bright) display. Further, in the state where a voltage is applied between the pixel electrode 33 and the common electrode 36, the liquid crystal molecules rise vertically, so that the linearly polarized light transmitted through the first polarizing plate 28 maintains its polarization state. Although it reaches the second polarizing plate 39, the transmission axis of the second polarizing plate 39 is orthogonal to the transmission axis of the first polarizing plate 28, so that it cannot pass through the second polarizing plate 39 and is black ( (Dark) display. Therefore, the liquid crystal display device 10 of the first embodiment operates in a normally white mode.

まず、図5を参照して液晶表示装置10が非駆動状態の場合について説明する。   First, a case where the liquid crystal display device 10 is in a non-driven state will be described with reference to FIG.

カラーフィルタ基板14の外側(上方)から反射部43の遮光層37を切り欠いた部分
37aに入射した入射光45,47は、最初に第2の偏光板39を透過するときに直線偏
光光に変換される。この直線偏光光は、その後にカラーフィルタ層40の延在された部分
44の赤色層40R、共通電極36、液晶15を経て反射板32に入射するが、液晶15
を透過するときに偏光方向が90°回転される。更に、反射板32の表面で反射された反
射光46,48は、再度液晶15を透過するときに偏光方向が90°回転されて最初の直
線偏光状態に戻り、共通電極36及びカラーフィルタ層40の延在された部分44の赤色
層40Rを透過して再度第2の偏光板39に入射する。この第2の偏光板39に入射した
反射光46は、その偏光方向が第2の偏光板39の透過軸と平行になっているので、赤色
の色調の光となって外部に出てくることができる。また、一方の反射光48は、切り欠か
れた遮光層37の残された部分に吸収され外部に出てくることがない。
Incident light 45 and 47 that has entered the portion 37 a of the reflective portion 43 where the light shielding layer 37 is cut from the outside (above) of the color filter substrate 14 is converted into linearly polarized light when it first passes through the second polarizing plate 39. Converted. The linearly polarized light then enters the reflector 32 through the red layer 40R of the extended portion 44 of the color filter layer 40, the common electrode 36, and the liquid crystal 15, but the liquid crystal 15
The direction of polarization is rotated by 90 ° when passing through. Further, the reflected lights 46 and 48 reflected by the surface of the reflecting plate 32 return to the first linearly polarized state by rotating the polarization direction by 90 ° when passing through the liquid crystal 15 again, and the common electrode 36 and the color filter layer 40. Then, the light passes through the red layer 40R of the extended portion 44 and enters the second polarizing plate 39 again. The reflected light 46 incident on the second polarizing plate 39 has its polarization direction parallel to the transmission axis of the second polarizing plate 39, so that it is emitted as red light. Can do. The one reflected light 48 is absorbed by the remaining part of the cut-out light shielding layer 37 and does not come out to the outside.

このように、実施形態の液晶表示装置10によれば、遮光層37を切り欠いた部分37
aにおいては、液晶表示装置10が非駆動状態のときに外部からの入射光45が反射板3
2により反射されて反射光46として外部に出てくる。そのため、カラーフィルタ基板1
4の遮光層37を切り欠いた部分37aにおいては、外部からの入射光45は、反射板3
2により反射され、出射する際に遮光層37を切り欠いた部分37aに配置されているカ
ラーフィルタ層40の延在された部分44に対応した色度を有する反射光46となって出
てくる。更に、カラーフィルタ基板14の遮光層37を切り欠いた部分37aを表示させ
ておきたい模様となるように配置することで、反射光46,48がカラーフィルタ層40
の延在された部分44および切り欠かれた遮光層37の残された部分を通って出てくるの
で、所定の模様を好みの色で表示することができるようになる。そのため、この実施形態
の液晶表示装置によれば、白色の背景中に所定の色相の模様を表示させておくことが可能
となる。この色相は、遮光層37を切り欠くカラーフィルタ層40の種類や面積を変える
ことにより任意に変更することができる。
Thus, according to the liquid crystal display device 10 of the embodiment, the portion 37 in which the light shielding layer 37 is notched.
In (a), when the liquid crystal display device 10 is in a non-driven state, incident light 45 from the outside is reflected by the reflector 3.
2 is reflected to the outside as reflected light 46. Therefore, the color filter substrate 1
In the portion 37 a where the light shielding layer 37 of 4 is cut out, the incident light 45 from the outside is reflected by the reflector 3.
2 is reflected and emitted as reflected light 46 having chromaticity corresponding to the extended portion 44 of the color filter layer 40 disposed in the portion 37a where the light shielding layer 37 is notched. . Further, by arranging the portion 37 a in which the light shielding layer 37 of the color filter substrate 14 is cut out so as to have a pattern to be displayed, the reflected light 46 and 48 is reflected by the color filter layer 40.
Thus, the predetermined pattern can be displayed in a favorite color because it comes out through the extended portion 44 and the remaining portion of the cutout light shielding layer 37. Therefore, according to the liquid crystal display device of this embodiment, it is possible to display a pattern of a predetermined hue on a white background. This hue can be arbitrarily changed by changing the type and area of the color filter layer 40 from which the light shielding layer 37 is cut.

更に、反射板32は遮光層37よりも小さく形成されているので、平面視で反射板32
は遮光層37に隠れているため、光透過部42からの入射光を反射してしまうことがない
ので、反射光46が光透過部42のカラーフィルタ層40への透過を抑制し光漏れなどの
表示不良を抑制することができる。
Further, since the reflecting plate 32 is formed smaller than the light shielding layer 37, the reflecting plate 32 is seen in plan view.
Is hidden by the light-shielding layer 37, so that the incident light from the light transmitting portion 42 is not reflected. Therefore, the reflected light 46 suppresses the transmission of the light transmitting portion 42 to the color filter layer 40, and leaks light. Display defects can be suppressed.

次に、図6を参照して液晶表示装置10が駆動状態の場合を説明する。   Next, a case where the liquid crystal display device 10 is in a driving state will be described with reference to FIG.

アレイ基板13の外側(下方)から光透過部42に入射したバックライト光49は、最
初に第1の偏光板28を透過するときに直線偏光光に変換される。この直線偏光光は、そ
の後に絶縁膜30、層間膜31、画素電極33を経て液晶15に入射するが、液晶15を
透過するときに偏光方向が90°回転される。更に、液晶15を透過した光は、共通電極
36及びカラーフィルタ層40の赤色層40Rを透過して第2の偏光板39に入射する。
この第2の偏光板39に入射した透過光は、その偏光方向が第2の偏光板39の透過軸と
平行になっているので、赤色の色調の透過光50となって外部に出てくることができる。
The backlight 49 incident on the light transmission part 42 from the outside (below) of the array substrate 13 is converted into linearly polarized light when it first passes through the first polarizing plate 28. The linearly polarized light then enters the liquid crystal 15 through the insulating film 30, the interlayer film 31, and the pixel electrode 33, but the polarization direction is rotated by 90 ° when passing through the liquid crystal 15. Further, the light transmitted through the liquid crystal 15 passes through the common electrode 36 and the red layer 40R of the color filter layer 40 and enters the second polarizing plate 39.
The transmitted light that has entered the second polarizing plate 39 has its polarization direction parallel to the transmission axis of the second polarizing plate 39, and thus is transmitted to the outside as transmitted light 50 having a red color tone. be able to.

一方、アレイ基板13の外側(下方)から反射部43に入射したバックライト光51は
、反射板32により反射光52となり外部へ透過することがない。反射板32は遮光層3
7に対応する部分に形成されているため、遮光層37を切り欠いた部分37aであっても
光を透過させることがないので、光漏れ等の表示不良を抑制することができる。この場合
、反射板32が遮光層37の切り欠かれた部分37aに代わり遮光層37の機能を果たし
ている。
On the other hand, the backlight 51 incident on the reflecting portion 43 from the outside (below) of the array substrate 13 becomes reflected light 52 by the reflecting plate 32 and does not pass outside. The reflector 32 is the light shielding layer 3.
7, since light is not transmitted even in the portion 37 a in which the light shielding layer 37 is cut out, display defects such as light leakage can be suppressed. In this case, the reflecting plate 32 functions as the light shielding layer 37 in place of the notched portion 37 a of the light shielding layer 37.

なお、液晶表示装置10が駆動状態の時は、遮光層37を切り欠いた部分37aによっ
て所定の模様が表示されてしまうが、遮光層37を切り欠いた部分37aからの反射光4
6(図5参照)は駆動時のバックライト光49の光強度に比べ弱いために目立たず、表示
領域19を利用して良好な透過画像表示を行うことができる。
When the liquid crystal display device 10 is in a driving state, a predetermined pattern is displayed by the portion 37a where the light shielding layer 37 is cut out, but the reflected light 4 from the portion 37a where the light shielding layer 37 is cut out.
6 (see FIG. 5) is not conspicuous because it is weaker than the light intensity of the backlight 49 during driving, and a good transmission image display can be performed using the display area 19.

この実施形態に係る液晶表示装置10の電源がオフの時及び電源がオンの時の表示領域
19の状態の一例を図7A及び図7Bを用いて説明する。図7Aは液晶表示装置10の電
源をオフにした状態、つまり非駆動状態を示す。なお、この実施形態においては、図7A
に示すように、識別パターン55としてABCDEからなる記号を表示させている。すな
わち、液晶表示装置10の非駆動時には、背景53は白表示となるが、遮光層37を切り
欠いた部分37aにおいては入射光45が反射板32によって反射された反射光46が外
部に出てくる。
An example of the state of the display area 19 when the power source of the liquid crystal display device 10 according to this embodiment is off and when the power source is on will be described with reference to FIGS. 7A and 7B. FIG. 7A shows a state in which the power source of the liquid crystal display device 10 is turned off, that is, a non-driving state. In this embodiment, FIG. 7A
As shown in FIG. 4, a symbol made of ABCDE is displayed as the identification pattern 55. That is, when the liquid crystal display device 10 is not driven, the background 53 is displayed in white, but in the portion 37a where the light shielding layer 37 is cut out, the reflected light 46 from which the incident light 45 is reflected by the reflecting plate 32 goes out. come.

この反射光46の色度は、遮光層37の切り欠いた部分37aに存在するカラーフィル
タ層40の延在された部分44の色度によって定まるから、遮光層37を切り欠いた部分
37aに延在するカラーフィルタ層40の色度及び面積を適宜選択することにより所望の
色度の反射光46を生じさせることができる。また、遮光層37を切り欠いた部分37a
にカラーフィルタ層40の延在された部分44を無色のものとすると、無彩色の反射光4
6を生じさせることができ、所定の模様を白黒で表示させることも可能となる。このよう
に、液晶表示装置10の非駆動時には、遮光層37を切り欠いた部分37aからの反射光
46が使用者に観察されるので、白色の背景パターン53に識別パターン55が浮かび上
がって観察されることになる。
Since the chromaticity of the reflected light 46 is determined by the chromaticity of the extended portion 44 of the color filter layer 40 existing in the cutout portion 37 a of the light shielding layer 37, the chromaticity of the reflected light 46 extends to the cutout portion 37 a of the light shielding layer 37. By appropriately selecting the chromaticity and area of the existing color filter layer 40, the reflected light 46 having a desired chromaticity can be generated. Further, a portion 37a in which the light shielding layer 37 is cut out.
If the extended portion 44 of the color filter layer 40 is colorless, the achromatic reflected light 4
6 and the predetermined pattern can be displayed in black and white. As described above, when the liquid crystal display device 10 is not driven, the reflected light 46 from the portion 37a in which the light shielding layer 37 is cut is observed by the user, so that the identification pattern 55 appears on the white background pattern 53 and is observed. Will be.

また、実施形態に係る液晶表示装置10の電源をオンにした状態、つまり画素電極33
と共通電極36との間の液晶15に電圧が印加された駆動状態の表示領域19の表示状態
を図7Bに示す。液晶表示装置10の駆動時には、画素電極33を透過したバックライト
12からの光49によって通常の動画や静止画などの様々な画像54を表示させることが
可能となる。なお、液晶表示装置10が駆動時であっても、遮光層37を切り欠いた部分
37aでは外部からの入射光が出射する際に識別パターン55などの模様に応じた色相の
反射光となって出射する。しかし、液晶表示装置10が駆動状態においては、遮光層37
を切り欠いた部分37aからの反射光は弱いために目立たないので、画素電極33を透過
したバックライト12からの光51を利用して画像表示を行えば良好な画像表示を行うこ
とができる。
Further, the liquid crystal display device 10 according to the embodiment is turned on, that is, the pixel electrode 33.
FIG. 7B shows a display state of the display region 19 in a driving state in which a voltage is applied to the liquid crystal 15 between the common electrode 36 and the common electrode 36. When the liquid crystal display device 10 is driven, various images 54 such as normal moving images and still images can be displayed by the light 49 from the backlight 12 that has passed through the pixel electrodes 33. Even when the liquid crystal display device 10 is driven, the portion 37a in which the light shielding layer 37 is cut becomes reflected light having a hue corresponding to the pattern such as the identification pattern 55 when the incident light from the outside is emitted. Exit. However, when the liquid crystal display device 10 is in a driving state, the light shielding layer 37 is used.
Since the reflected light from the notched portion 37a is weak and inconspicuous, good image display can be performed by performing image display using the light 51 from the backlight 12 that has passed through the pixel electrode 33.

実施形態の液晶表示装置の全体構成を示す平面図である。It is a top view which shows the whole structure of the liquid crystal display device of embodiment. 図1のII−II線に沿った模式断面図である。It is a schematic cross section along the II-II line of FIG. 1画素分の第2基板の平面図である。It is a top view of the 2nd board | substrate for 1 pixel. 図4Aは図3のIVA−IVA線の断面図であり、図4Bは図3のIVB−IVB線の断面図である。4A is a cross-sectional view taken along line IVA-IVA in FIG. 3, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line IVB-IVB in FIG. 図4AのV部分を拡大して表した非駆動状態の断面図である。It is sectional drawing of the non-driving state to which the V section of FIG. 4A was expanded and represented. 図5に対応する駆動状態の断面図である。It is sectional drawing of the drive state corresponding to FIG. 図7Aは実施形態の液晶表示装置の非駆動状態の表示画面を示す平面図であり、図7Bは駆動状態の表示画面を示す平面図である。FIG. 7A is a plan view showing a display screen in a non-driven state of the liquid crystal display device of the embodiment, and FIG. 7B is a plan view showing a display screen in a driven state. 特許文献4に開示されている液晶表示装置の画素を示した図である。It is the figure which showed the pixel of the liquid crystal display device currently disclosed by patent document 4. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10:液晶表示装置 11:液晶パネル 12:バックライト 13:アレイ基板 14
:カラーフィルタ基板 15:液晶 16:シール材 17:注入口 18:封止材 1
9:表示領域 20:サブ画素 21:画素間領域 22:張出領域 23:ICチップ
28:偏光板 29:透明基板 30:絶縁膜 31a:散乱凹凸部 31:層間膜
32:反射板 33:画素電極 34:配向膜 35:配向膜 36:共通電極 37:
遮光層 38:透明基板 39:偏光板 40:カラーフィルタ層 40B:青色層 4
0R:赤色層 40G:緑色層 41:スイッチング素子 42:光透過部 43:反射
10: Liquid crystal display device 11: Liquid crystal panel 12: Backlight 13: Array substrate 14
: Color filter substrate 15: Liquid crystal 16: Sealing material 17: Injection port 18: Sealing material 1
9: Display area 20: Subpixel 21: Interpixel area 22: Overhang area 23: IC chip 28: Polarizing plate 29: Transparent substrate 30: Insulating film 31a: Scattering uneven part 31: Interlayer film
32: Reflector 33: Pixel electrode 34: Alignment film 35: Alignment film 36: Common electrode 37:
Light shielding layer 38: Transparent substrate 39: Polarizing plate 40: Color filter layer 40B: Blue layer 4
0R: Red layer 40G: Green layer 41: Switching element 42: Light transmission part 43: Reflection part

Claims (4)

一対の基板間に液晶が挟持されたノーマリーホワイト型の透過型液晶表示装置において

前記一対の基板の一方にはサブ画素毎に部分的に反射板が形成されており、
前記一対の基板の他方にはカラーフィルタ層が形成されていると共に前記反射板に対応
する位置に遮光層が形成され、
前記透過型液晶表示装置を非駆動状態としたときに表示させておきたい模様に対応する
領域の前記サブ画素には、前記遮光層が部分的に切り欠かれた切り欠き部分が形成されて
いるとともに、前記遮光層の切り欠き部分には前記カラーフィルタ層が延在されているこ
とを特徴とする透過型液晶表示装置。
In a normally white type transmissive liquid crystal display device in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates,
On one of the pair of substrates, a reflector is partially formed for each sub-pixel,
A color filter layer is formed on the other of the pair of substrates and a light shielding layer is formed at a position corresponding to the reflector,
The sub-pixel in the region corresponding to the pattern to be displayed when the transmissive liquid crystal display device is in the non-driven state is formed with a cut-out portion in which the light-shielding layer is partially cut out. The transmissive liquid crystal display device is characterized in that the color filter layer extends in a cutout portion of the light shielding layer.
前記一対の基板の一方には層間膜が形成されていると共に前記層間膜の表面には反射板
が形成されており、少なくとも前記反射板が配置されている部分の層間膜の表面には凹凸
が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の透過型液晶表示装置。
An interlayer film is formed on one of the pair of substrates, and a reflection plate is formed on the surface of the interlayer film, and at least a portion of the surface of the interlayer film where the reflection plate is disposed is uneven. The transmissive liquid crystal display device according to claim 1, wherein the transmissive liquid crystal display device is formed.
前記遮光層は金属材料もしくはカーボン含有樹脂で形成されていることを特徴とする請
求項1又は2に記載の透過型液晶表示装置。
The transmissive liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light shielding layer is formed of a metal material or a carbon-containing resin.
前記反射板は前記遮光層より小さいことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
透過型液晶表示装置。
The transmissive liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflection plate is smaller than the light shielding layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012023323A1 (en) * 2010-08-18 2012-02-23 シャープ株式会社 Display device
JP2021086097A (en) * 2019-11-29 2021-06-03 シャープ株式会社 Liquid crystal display panel

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