JP2001272699A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JP2001272699A
JP2001272699A JP2000087246A JP2000087246A JP2001272699A JP 2001272699 A JP2001272699 A JP 2001272699A JP 2000087246 A JP2000087246 A JP 2000087246A JP 2000087246 A JP2000087246 A JP 2000087246A JP 2001272699 A JP2001272699 A JP 2001272699A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal element
substrate
alignment
polarizing plate
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JP2000087246A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiomi Ono
俊臣 小野
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflection type liquid crystal display device using a bistable nematic liquid crystal device, in which a bright screen is obtained. SOLUTION: The bistable nematic liquid crystal device 1 has a liquid crystal layer 10 consisting of a nematic liquid crystal with addition of a chiral agent held between a pair of substrates 2, 3 having electrodes 4, 5 and alignment films 7, 8 which are subjected to aligning treatment. A polarizing plate 11 is disposed on the outer face of the substrate 2, and a reflection means 12 is formed in the back side from the alignment film 8 of the back substrate 2 of the liquid crystal display device 1, for example, on the outer face of the back substrate 2 so that the light entering from the front side and transmitting through the polarizing plate 11 and the liquid crystal layer 10 of the liquid crystal device 1 is reflected by the reflection means 12 and the polarized component of the reflected light transmitting the polarizing plate 11 is made to exit to the front face as the image light.

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、双安定ネマティ
ック方式の液晶素子を用いた反射型の液晶表示装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection type liquid crystal display using a bistable nematic liquid crystal element.

【0002】[0002]

【従来の技術】双安定ネマティック方式の液晶素子は、
対向する内面それぞれに電極が形成されるとともにその
上に配向処理が施された一対の基板間に、カイラル剤が
添加されたネマティック液晶からなる液晶層を挟持させ
たものであり、その液晶分子が、十分に高い値のリセッ
ト電圧の印加後、前記リセット電圧よりも低い所定の値
の第1選択電圧または前記リセット電圧よりも低い他の
所定の値の第2選択電圧のいずれかの印加により第1ま
たは第2のいずれかの準安定状態に配向する特性を有し
ている。
2. Description of the Related Art A liquid crystal element of a bistable nematic system is:
An electrode is formed on each of the opposing inner surfaces, and a liquid crystal layer made of a nematic liquid crystal to which a chiral agent is added is sandwiched between a pair of substrates on which an alignment treatment is performed, and the liquid crystal molecules are After the application of the reset voltage having a sufficiently high value, the first selection voltage having a predetermined value lower than the reset voltage or the second selection voltage having another predetermined value lower than the reset voltage is applied. It has the property of being oriented to either the first or second metastable state.

【0003】この双安定ネマティック液晶素子を用いる
液晶表示装置は、従来、前記液晶素子を挟んで、その表
示観察側の基板である前基板の外面と、後基板の外面と
に、一対の偏光板をそれぞれの吸収軸を所定の方向に向
けて配置した構成となっている。
Conventionally, a liquid crystal display device using a bistable nematic liquid crystal element has a pair of polarizing plates on an outer surface of a front substrate which is a display observation side substrate and an outer surface of a rear substrate with the liquid crystal element interposed therebetween. Are arranged with their respective absorption axes oriented in a predetermined direction.

【0004】この液晶表示装置は、前記液晶素子の液晶
分子の配向状態を、第1の準安定状態と第2の準安定状
態とに切換えて表示するものであり、その2つの準安定
状態の切換えは、前記一対の基板の電極間に前記リセッ
ト電圧(例えば液晶分子が基板面に対してほぼ垂直に立
上がり配向する電圧)を印加した後、前記電極間に第1
と第2のいずれかの選択電圧を印加することにより行な
われる。
In this liquid crystal display device, the orientation state of the liquid crystal molecules of the liquid crystal element is switched between a first metastable state and a second metastable state for display. The switching is performed by applying the reset voltage (for example, a voltage at which liquid crystal molecules rise and orient substantially perpendicularly to the substrate surface) between the electrodes of the pair of substrates, and then switches the first voltage between the electrodes.
And the second selection voltage is applied.

【0005】また、前記一対の偏光板のそれぞれの吸収
軸の向きは、前記液晶素子の液晶分子が前記第1と第2
のいずれか一方の準安定状態に配向したときに液晶表示
装置の光の透過率が最も高くなり、他方の準安定状態に
配向したときに前記透過率が最も低くなるように設定さ
れており、したがって、前記リセット電圧の印加後に前
記第1と第2のいずれか一方の選択電圧の印加により液
晶分子を一方の準安定状態に配向させると、その領域の
表示が明表示となり、前記リセット電圧の印加後に他方
の選択電圧の印加により液晶分子を他方の準安定状態に
配向させると、その領域の表示が暗表示となる。
The direction of the absorption axis of each of the pair of polarizers is determined by the direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal element.
The liquid crystal display device has the highest transmittance of light when aligned in one of the metastable states, and the transmittance is set to be lowest when aligned in the other metastable state, Therefore, when the liquid crystal molecules are oriented in one metastable state by applying one of the first and second selection voltages after the application of the reset voltage, the display in that region becomes bright, and the display of the reset voltage becomes low. When the liquid crystal molecules are aligned in the other metastable state by applying the other selection voltage after the application, the display in that region becomes a dark display.

【0006】そして、前記第1または第2の準安定状態
に配向した液晶分子は、前記選択電圧の印加が断たれた
後も、その配向状態を、次のリセット電圧が印加される
まで保持する。
The liquid crystal molecules aligned in the first or second metastable state maintain the alignment state after the application of the selection voltage until the next reset voltage is applied. .

【0007】すなわち、前記双安定ネマティック液晶素
子は、液晶分子の配向状態にメモリ性があり、したがっ
て、画素の書込み状態を電圧の印加によらずに維持す
る、書込み状態の自己メモリ性を有している。
That is, the bistable nematic liquid crystal element has a memory property in the alignment state of liquid crystal molecules, and therefore has a self-memory property in the written state that maintains the written state of the pixel without applying a voltage. ing.

【0008】そのため、双安定ネマティック液晶素子
は、一般的なTN(ツイステッドネマティック)方式の
液晶表示装置に用いられるアクティブマトリックス方式
の液晶素子のように、各画素毎にその電極間電圧を保持
するためのスイッチング素子(例えばTFT)を備える
必要が無く、したがって低コストに製造することができ
る。
Therefore, the bistable nematic liquid crystal element holds the voltage between the electrodes for each pixel like an active matrix liquid crystal element used in a general TN (twisted nematic) liquid crystal display device. There is no need to provide a switching element (for example, a TFT), and therefore, it can be manufactured at low cost.

【0009】ところで、前記双安定ネマティック液晶素
子を用いた液晶表示装置には、バックライトからの照明
光を利用する透過表示を行なう透過型のものと、液晶表
示装置の使用環境の光である外光を利用する反射表示を
行なう反射型のものとがあり、反射型の液晶表示装置
は、従来、前記液晶素子を挟んで配置された一対の偏光
板のうち、後側偏光板の背後に、反射板を配置して構成
されている。
A liquid crystal display device using the bistable nematic liquid crystal element includes a transmissive liquid crystal display device that performs transmissive display using illumination light from a backlight, and a liquid crystal display device that emits light in an environment in which the liquid crystal display device is used. There is a reflection type that performs reflection display using light, and a reflection type liquid crystal display device is conventionally, of a pair of polarizing plates disposed with the liquid crystal element interposed therebetween, behind a rear polarizing plate, It is configured by disposing a reflection plate.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、双安定ネマテ
ィック液晶素子を挟んで一対の偏光板を配置し、その後
側偏光板の背後に反射板を配置した従来の反射型液晶表
示装置は、画面が暗いという問題をもっている。
However, in a conventional reflective liquid crystal display device in which a pair of polarizing plates are arranged with a bistable nematic liquid crystal element interposed therebetween and a reflecting plate is arranged behind a polarizing plate on the rear side, a screen is not provided. Has the problem of darkness.

【0011】すなわち、従来の反射型液晶表示装置で
は、その前面側(表示の観察側)から入射し、液晶素子
の前基板の外面に配置された前側偏光板を透過して前記
液晶素子に入射した光(直線偏光)が、この液晶素子の
液晶層を透過する過程で液晶分子の配向状態に応じた複
屈折作用を受けて偏光状態を変え、前記液晶素子の後面
に出射した光のうち、前記液晶素子の後基板の外面に配
置された後側偏光板を透過する偏光成分の光が、この後
側偏光板を透過して画像光となり、その画像光が反射板
により反射され、前記後側偏光板と液晶素子と前側偏光
板とを順に透過して前面に出射する。
That is, in the conventional reflection type liquid crystal display device, light enters from the front side (viewing side of display), passes through the front polarizer disposed on the outer surface of the front substrate of the liquid crystal element, and enters the liquid crystal element. In the process of passing through the liquid crystal layer of the liquid crystal element, the light (linearly polarized light) undergoes a birefringence effect according to the alignment state of the liquid crystal molecules to change the polarization state, and of the light emitted to the rear surface of the liquid crystal element, The light of the polarization component transmitted through the rear polarizer disposed on the outer surface of the rear substrate of the liquid crystal element is transmitted through the rear polarizer to become image light, and the image light is reflected by the reflector, and The light passes through the side polarizing plate, the liquid crystal element, and the front polarizing plate in order and is emitted to the front.

【0012】そのため、この液晶表示装置では、前側偏
光板と液晶素子と後側偏光板とを透過して画像光となっ
た光が、反射板により反射されて前面に出射する過程
で、前記後側偏光板と前側偏光板とにより吸収を受け、
その分、前面に出射する光の強度が低下して、画面が暗
くなる。
Therefore, in this liquid crystal display device, the light that has passed through the front polarizer, the liquid crystal element, and the rear polarizer and has become image light is reflected by the reflector and emitted to the front, and the light is transmitted through the rear polarizer. Absorbed by the side polarizer and the front polarizer,
As a result, the intensity of the light emitted to the front decreases, and the screen becomes darker.

【0013】この発明は、双安定ネマティック方式の液
晶素子を用いた反射型の液晶表示装置として、明るい画
面が得られるものを提供することを目的としたものであ
る。
An object of the present invention is to provide a reflection type liquid crystal display device using a bistable nematic liquid crystal element which can provide a bright screen.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この発明の液晶表示装置
は、対向する内面それぞれに電極が形成されるとともに
その上に配向処理が施された一対の基板間に、カイラル
剤が添加されたネマティック液晶からなる液晶層が挟持
され、その液晶分子が、十分に高い値のリセット電圧の
印加後、前記リセット電圧よりも低い所定の値の第1選
択電圧または前記リセット電圧よりも低い他の所定の値
の第2選択電圧のいずれかの印加により第1または第2
のいずれかの準安定状態に配向する双安定ネマティック
方式の液晶素子と、前記液晶素子の表示観察側の基板で
ある前基板の外面に、吸収軸を所定の方向に向けて配置
された1枚の偏光板と、前記液晶素子の後基板の配向処
理面よりも後側に設けられ、前面側から入射し前記偏光
板と前記液晶素子の液晶層とを透過した光を反射する反
射手段とを備えたことを特徴とするものである。
According to a liquid crystal display device of the present invention, a nematic material having a chiral agent added between a pair of substrates having electrodes formed on opposing inner surfaces and having been subjected to an alignment treatment thereon. A liquid crystal layer made of liquid crystal is sandwiched, and after applying a reset voltage having a sufficiently high value, the liquid crystal molecules have a first selection voltage having a predetermined value lower than the reset voltage or another predetermined voltage lower than the reset voltage. Application of a second selection voltage of the first or second value.
A bistable nematic liquid crystal element oriented in a metastable state; and a liquid crystal element disposed on the outer surface of a front substrate, which is a substrate on the display observation side of the liquid crystal element, with an absorption axis directed in a predetermined direction. A polarizing plate, and a reflecting means provided on the rear side of the alignment-processed surface of the rear substrate of the liquid crystal element and reflecting light incident from the front side and transmitted through the polarizing plate and the liquid crystal layer of the liquid crystal element. It is characterized by having.

【0015】この液晶表示装置は、外光を利用する反射
表示を行なうものであり、その前面側(表示の観察側)
から入射し、前記液晶素子の前基板の外面に配置された
前記偏光板と前記液晶素子の液晶層とを透過した光を、
前記液晶素子の後基板の配向処理面よりも後側に設けら
れた前記反射手段により反射し、その反射光のうちの前
記偏光板を透過する偏光成分の光を画像光として前面に
出射することにより表示する。
This liquid crystal display device performs reflection display using external light, and has a front side (a display observation side).
From the liquid crystal element, the light transmitted through the polarizing plate and the liquid crystal layer of the liquid crystal element disposed on the outer surface of the front substrate of the liquid crystal element,
The liquid crystal element is reflected by the reflection unit provided on the rear side of the alignment processing surface of the rear substrate of the liquid crystal element, and of the reflected light, the light of the polarization component transmitted through the polarizing plate is emitted to the front as image light. Display by

【0016】すなわち、この液晶表示装置においては、
その前面側から入射し、前記偏光板を透過して前記液晶
素子に入射した光(直線偏光)が、この液晶素子の液晶
層を透過する過程で液晶分子の配向状態に応じた液晶の
複屈折作用により偏光状態を変え、その光が前記反射手
段により反射されて前記液晶層を再び透過して前記液晶
素子の前面に出射し、その光のうち、前記偏光板を透過
する偏光成分の光が、この偏光板を透過して画像光とな
って前面に出射する。
That is, in this liquid crystal display device,
The light (linearly polarized light) incident from the front side, transmitted through the polarizing plate and incident on the liquid crystal element, is birefringent in the liquid crystal according to the alignment state of the liquid crystal molecules in the process of transmitting through the liquid crystal layer of the liquid crystal element. The polarization state is changed by the action, and the light is reflected by the reflection means, passes through the liquid crystal layer again, and is emitted to the front surface of the liquid crystal element. Of the light, the light of the polarization component transmitted through the polarizing plate is Then, the light passes through the polarizing plate to become image light and is emitted to the front.

【0017】そのため、この液晶表示装置によれば、偏
光板での光の吸収が、前記液晶素子の前基板の外面に配
置された偏光板による入射時と出射時の2回の吸収だけ
であり、したがって、十分な強度の光を前面に出射し、
明るい画面を得ることができる。
Therefore, according to this liquid crystal display device, the light is absorbed only by the polarizing plate at the time of incidence and at the time of emission by the polarizing plate disposed on the outer surface of the front substrate of the liquid crystal element. And therefore emits light of sufficient intensity to the front,
A bright screen can be obtained.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】この発明の液晶表示装置は、上記
のように、双安定ネマティック方式の液晶素子の前基板
の外面に1枚の偏光板を配置し、前記液晶素子の後基板
の配向処理面よりも後側に反射手段を設けることによ
り、前面側から入射し前記偏光板と前記液晶素子の液晶
層とを透過した光を前記反射手段により反射し、その反
射光のうちの前記偏光板を透過する偏光成分の光を画像
光として前面に出射するようにして、明るい画面を得る
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a liquid crystal display device according to the present invention, as described above, one polarizing plate is disposed on the outer surface of a front substrate of a bistable nematic liquid crystal device, and the alignment of a rear substrate of the liquid crystal device is performed. By providing the reflecting means behind the processing surface, the light incident from the front side and transmitted through the polarizing plate and the liquid crystal layer of the liquid crystal element is reflected by the reflecting means, and the polarized light of the reflected light is reflected. The light of the polarization component transmitted through the plate is emitted to the front as image light, thereby obtaining a bright screen.

【0019】この発明の液晶表示装置は、前記液晶素子
の液晶分子の初期配向状態が、いずれか一方の基板の配
向処理方向を基準として一方の方向にほぼ180°のね
じれ角でツイスト配向した状態であり、前記液晶分子
が、リセット電圧印加後の第1選択電圧の印加により、
前記一方の基板の配向処理方向を基準として一方の方向
にほぼ360°のねじれ角でツイスト配向する第1の準
安定状態になり、前記リセット電圧印加後の第2選択電
圧の印加により、前記一方の基板の配向処理方向に沿っ
て非ツイスト配向する第2の準安定状態になるととも
に、前記液晶素子の液晶の屈折率異方性Δnと液晶層厚
dとの積Δndの値が、900〜1900nm、370
0〜4700nm、6600〜7300nmのいずれか
の範囲に設定され、前記液晶素子の前基板の外面に配置
された偏光板の吸収軸が、前記液晶素子の前記一方の基
板の配向処理方向に対してほぼ45°の角度で交差して
いる構成とするものが好ましく、このような構成とする
ことにより、より画面が明るく、またコントラストも十
分な画像を表示することができる。
In the liquid crystal display device according to the present invention, the liquid crystal element of the liquid crystal element preferably has a state in which the initial alignment state of the liquid crystal molecules is twisted at a twist angle of about 180 ° in one direction with respect to the alignment processing direction of one of the substrates. Wherein the liquid crystal molecules are applied by applying a first selection voltage after applying a reset voltage.
A first metastable state is obtained in which the one substrate is twist-oriented in one direction with a twist angle of about 360 ° in one direction with respect to the orientation processing direction of the one substrate, and the second selection voltage is applied after the reset voltage is applied. Is in a second metastable state in which non-twist alignment is performed along the alignment processing direction of the substrate, and the value of the product Δnd of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal of the liquid crystal element and the liquid crystal layer thickness d is 900 to 900. 1900 nm, 370
0 to 4700 nm or 6600 to 7300 nm, and the absorption axis of the polarizing plate disposed on the outer surface of the front substrate of the liquid crystal element is aligned with the alignment processing direction of the one substrate of the liquid crystal element. It is preferable to have a configuration in which they intersect at an angle of approximately 45 °. With such a configuration, an image with a brighter screen and sufficient contrast can be displayed.

【0020】[0020]

【実施例】図1〜図3はこの発明の一実施例を示してお
り、図1は液晶表示装置の断面図である。
1 to 3 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a sectional view of a liquid crystal display device.

【0021】この実施例の液晶表示装置は、液晶素子1
と、前記液晶素子1の表示観察側の基板である前基板2
の外面に配置された1枚の偏光板11と、前記液晶素子
1の背後にその後基板の外面に対向させて配置された反
射板12とを備えている。
The liquid crystal display of this embodiment has a liquid crystal element 1
And a front substrate 2 which is a substrate on the display observation side of the liquid crystal element 1.
And a reflector 12 disposed behind the liquid crystal element 1 and opposed to the outer surface of the substrate.

【0022】前記液晶素子1は、双安定ネマティック方
式のものであり、図1のように、対向する内面それぞれ
に透明な電極4,5が形成されるとともにその上に配向
処理が施された一対の透明基板2,3間に、カイラル剤
が添加されたネマティック液晶からなる液晶層10が挟
持されている。
The liquid crystal element 1 is of a bistable nematic type. As shown in FIG. 1, a pair of transparent electrodes 4 and 5 are formed on opposing inner surfaces and an alignment process is performed thereon. A liquid crystal layer 10 made of a nematic liquid crystal to which a chiral agent is added is sandwiched between the transparent substrates 2 and 3.

【0023】なお、この実施例で用いた液晶素子1は、
単純マトリックス型のものであり、その一方の基板、例
えば前基板2の内面の電極4は、行方向(図1において
左右方向)に沿う互いに平行な複数の走査電極、後基板
3の内面の電極5は、列方向(図1において紙面に垂直
な方向)に沿う互いに平行な複数の信号電極である。
The liquid crystal element 1 used in this embodiment is:
One of the substrates, for example, the electrodes 4 on the inner surface of the front substrate 2 are a plurality of scanning electrodes parallel to each other along the row direction (the left-right direction in FIG. 1), and the electrodes on the inner surface of the rear substrate 3. Reference numeral 5 denotes a plurality of signal electrodes parallel to each other along a column direction (a direction perpendicular to the plane of FIG. 1).

【0024】また、この液晶素子1は、多色カラー画像
を表示するものであり、そのいずれか一方の基板、例え
ば前基板の内面に、前記複数の走査電極4と信号電極5
とが互いに対向する複数の画素にそれぞれ対応する複数
の色、例えば赤、緑、青の3色のカラーフィルタ6R,
6G,6Bを備えている。なお、このカラーフィルタ6
R,6G,6Bを形成した前基板3の内面の電極4は、
前記カラーフィルタ6R,6G,6Bの上に形成されて
いる。
The liquid crystal element 1 is for displaying a multicolor image, and the plurality of scanning electrodes 4 and signal electrodes 5 are provided on one of the substrates, for example, on the inner surface of the front substrate.
And a plurality of colors corresponding to a plurality of pixels facing each other, for example, three color filters 6R,
6G and 6B. The color filter 6
The electrodes 4 on the inner surface of the front substrate 3 on which R, 6G, 6B are formed
It is formed on the color filters 6R, 6G, 6B.

【0025】さらに、前記一対の基板2,3の内面には
それぞれ、前記電極4,5を覆ってポリイミド等からな
る水平配向膜7,8が設けられており、これらの配向膜
7,8に、その膜面のラビングによる配向処理が施され
ている。
Further, horizontal alignment films 7 and 8 made of polyimide or the like are provided on the inner surfaces of the pair of substrates 2 and 3 so as to cover the electrodes 4 and 5, respectively. An alignment process is performed by rubbing the film surface.

【0026】そして、前記一対の基板2,3は、その周
縁部において枠状のシール材9を介して接合されてお
り、これらの基板2,3間の前記シール材9で囲まれた
領域に、前記カイラル剤が添加されたネマティック液晶
からなる液晶層10が設けられている。
The pair of substrates 2 and 3 are joined at their peripheral edges via a frame-shaped sealing material 9, and a region surrounded by the sealing material 9 between these substrates 2 and 3 is formed. And a liquid crystal layer 10 made of a nematic liquid crystal to which the chiral agent is added.

【0027】この双安定ネマティック液晶素子1は、そ
の液晶層10の液晶分子が、十分に高い値のリセット電
圧の印加後、前記リセット電圧よりも低い所定の値の第
1選択電圧または前記リセット電圧よりも低い他の所定
の値の第2選択電圧のいずれかの印加により第1または
第2のいずれかの準安定状態に配向する特性を有してい
る。
In the bistable nematic liquid crystal element 1, after the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 10 are applied with a sufficiently high reset voltage, the first selection voltage or the reset voltage having a predetermined value lower than the reset voltage is applied. It has a characteristic of being oriented to either the first or second metastable state by application of any one of the second predetermined selection voltages lower than the predetermined value.

【0028】また、前記液晶素子1の前基板2の外面に
配置された前記偏光板11は、その吸収軸を所定の方向
に向けて設けられおり、その吸収軸の向きは、前記液晶
素子1の液晶分子が前記第1と第2のいずれか一方の準
安定状態に配向したときに液晶表示装置の光の透過率が
最も高くなり、他方の準安定状態に配向したときに前記
透過率が最も低くなるように設定されている。
The polarizing plate 11 disposed on the outer surface of the front substrate 2 of the liquid crystal element 1 is provided with its absorption axis directed in a predetermined direction. When the liquid crystal molecules of (a) are aligned in one of the first and second metastable states, the transmittance of light of the liquid crystal display device becomes the highest, and when the liquid crystal molecules are aligned in the other metastable state, the transmittance becomes It is set to be the lowest.

【0029】図2は、前記液晶素子1の一対の基板2,
3の内面に施された配向処理方向(配向膜7,8のラビ
ング方向)と、前記偏光板11の吸収軸の向きを示して
おり、図において、2aは液晶素子1の前基板2の配向
処理方向、3aは後基板3の配向処理方向を示してい
る。
FIG. 2 shows a pair of substrates 2 of the liquid crystal element 1.
3 shows the alignment treatment direction (rubbing direction of the alignment films 7 and 8) applied to the inner surface of the liquid crystal element 3 and the direction of the absorption axis of the polarizing plate 11. In FIG. The processing direction 3a indicates the orientation processing direction of the rear substrate 3.

【0030】図2のように、この実施例では、前記液晶
素子1の前基板2の配向処理方向2aを、画面の横軸O
に対しほぼ90°の交差角で前記画面の上縁から下縁に
向かう方向とし、後基板3の配向処理方向3aを、前記
横軸Oに対しほぼ90°の交差角で前記画面の下縁から
上縁に向かう方向としている。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, the alignment direction 2a of the front substrate 2 of the liquid crystal element 1 is set to the horizontal axis O of the screen.
At an intersection angle of approximately 90 ° from the upper edge to the lower edge of the screen, and the orientation processing direction 3a of the rear substrate 3 is set at the lower edge of the screen at an intersection angle of approximately 90 ° with respect to the horizontal axis O. To the upper edge.

【0031】すなわち、この実施例では、液晶素子1の
一対の基板2,3の配向処理方向2a,3aを、互いに
ほぼ平行で且つ逆向きの方向とし、液晶層10の液晶分
子の初期配向状態(電極3,4間に電圧が印加されてい
ないときの配向状態)を、ほぼ180°のねじれ角のツ
イスト配向としている。この初期配向状態は、液晶分子
が、いずれか一方の基板の配向処理方向、例えば後基板
3の配向処理方向3aを基準として、カイラル剤により
付与されるねじれ方向に、ほぼ180°のねじれ角でツ
イスト配向したスプレイ配向状態である。
That is, in this embodiment, the alignment processing directions 2a and 3a of the pair of substrates 2 and 3 of the liquid crystal element 1 are substantially parallel and opposite to each other, and the initial alignment state of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 10 is changed. (The orientation state when no voltage is applied between the electrodes 3 and 4) is a twist orientation with a twist angle of about 180 °. In this initial alignment state, the liquid crystal molecules are twisted at an angle of about 180 ° with respect to the alignment direction of one of the substrates, for example, the twist direction given by the chiral agent with respect to the alignment direction 3a of the rear substrate 3. This is a splay alignment state in which twist alignment is performed.

【0032】前記初期配向状態は、表示には使用しない
状態であり、前記液晶素子1は、液晶分子の配向状態
を、第1の準安定状態と第2の準安定状態とに切換える
ことにより表示駆動される。
The initial alignment state is a state not used for display, and the liquid crystal element 1 switches the alignment state of liquid crystal molecules between a first metastable state and a second metastable state to display. Driven.

【0033】前記第1の準安定状態と第2の準安定状態
は、前記初期配向状態から液晶分子のねじれ角がほぼ1
80°変化してスプレイ歪を解消した状態であり、この
実施例では、液晶分子の初期配向状態を、ほぼ180°
のねじれ角のツイスト配向としているため、例えば後基
板3の配向処理方向3aを基準として、カイラル剤によ
り付与されるねじれ方向へのねじれ角を+の角度、前記
カイラル剤により付与されるねじれ方向とは逆方向(カ
イラル剤によるねじれをほどく方向)へのねじれ角を−
の角度とすると、第1の準安定状態は、初期配向状態に
対してねじれ角が+180°変化したツイスト配向状態
であり、第2の準安定状態は、初期配向状態に対してね
じれ角が−180°変化した非ツイスト配向状態(ホモ
ジニアス配向状態)である。
In the first metastable state and the second metastable state, the twist angle of the liquid crystal molecules is substantially 1 from the initial alignment state.
This is a state in which the splay distortion is eliminated by changing by 80 °. In this embodiment, the initial alignment state of the liquid crystal molecules is changed by almost 180 °.
Since the twist orientation of the torsion angle is, for example, with respect to the orientation processing direction 3a of the rear substrate 3, the torsion angle in the torsion direction given by the chiral agent is +, and the torsion angle given by the chiral agent is +. Is the twist angle in the opposite direction (the direction to untwist due to the chiral agent)
, The first metastable state is a twist alignment state in which the twist angle has changed by + 180 ° with respect to the initial alignment state, and the second metastable state has a twist angle of − in the initial alignment state. It is a non-twist alignment state (homogeneous alignment state) changed by 180 °.

【0034】図3は、前記初期配向状態と第1および第
2の準安定状態における液晶分子の配向状態を示す前面
側から見た模式図であり、(a)は初期配向状態、
(b)は第1の準安定状態における配向状態、(b)は
第2の準安定状態における配向状態を示している。
FIGS. 3A and 3B are schematic views, as viewed from the front side, showing the alignment state of the liquid crystal molecules in the initial alignment state and the first and second metastable states. FIG.
(B) shows the alignment state in the first metastable state, and (b) shows the alignment state in the second metastable state.

【0035】なお、図3に示した配向状態は、前面側か
ら見て左回りのツイスト配向性を有するカイラル剤を添
加したネマティック液晶を用いたときの例であり、前記
初期配向状態および第1の準安定状態における液晶分子
10aの配向状態は、前面側から見て左回り方向のツイ
スト配向である。
The alignment state shown in FIG. 3 is an example when a nematic liquid crystal to which a chiral agent having a counterclockwise twist alignment is added as viewed from the front side is used. The liquid crystal molecules 10a in the metastable state are twisted counterclockwise as viewed from the front side.

【0036】前記初期配向状態から第1および第2の準
安定状態への配向状態の切換えは、一対の基板2,3の
電極4,5間に、まず十分に高い値のリセット電圧(例
えば液晶分子10aが基板2,3面に対してほぼ垂直に
立上がり配向する電圧)を印加し、その後、前記電極
4,5間に、前記第1と第2の選択電圧のいずれかを印
加することによって行なわれる。
The switching of the alignment state from the initial alignment state to the first and second metastable states is performed by first setting a sufficiently high reset voltage (for example, a liquid crystal) between the electrodes 4 and 5 of the pair of substrates 2 and 3. A voltage at which the molecule 10a rises and orients substantially perpendicularly to the surfaces of the substrates 2 and 3), and thereafter, one of the first and second selection voltages is applied between the electrodes 4 and 5. Done.

【0037】なお、前記第1と第2の選択電圧は、前記
リセット電圧よりも十分に低い電圧であり、その値(絶
対値)は、ネマティック液晶およびカイラル剤の特性と
前記カイラル剤の添加量によって決まるが、例えば第1
選択電圧は、ほぼ0Vであり、第2選択電圧は、ほとん
どの液晶分子10aが基板2,3面に対するプレチルト
角と同程度またはそれに近い傾き角で配向する低い電圧
値である。
The first and second selection voltages are sufficiently lower than the reset voltage, and their values (absolute values) are determined by the characteristics of the nematic liquid crystal and the chiral agent and the amount of the chiral agent added. Depends on, for example, the first
The selection voltage is approximately 0 V, and the second selection voltage is a low voltage value at which most of the liquid crystal molecules 10a are oriented at an inclination angle substantially equal to or close to the pretilt angle with respect to the substrates 2 and 3.

【0038】すなわち、前記リセット電圧を印加した
後、前記第1選択電圧を印加すると、液晶分子10a
が、初期配向状態でのねじれ角にさらにほぼ180°の
ねじれが加わったねじれ角(180°+180°=36
0°)でツイストする状態に配向してスプレイ歪を解消
し、図3の(b)に示した第1の準安定状態になる。こ
の第1の準安定状態は、前記第1選択電圧の印加を断っ
た後も、次のリセット電圧の印加が行なわれるまで保持
される。
That is, when the first selection voltage is applied after the reset voltage is applied, the liquid crystal molecules 10a
Is a twist angle (180 ° + 180 ° = 36) obtained by adding a twist of approximately 180 ° to the twist angle in the initial orientation state.
At 0 °), the film is oriented in a twisted state to eliminate the splay distortion, and enters the first metastable state shown in FIG. 3B. The first metastable state is maintained even after the application of the first selection voltage is stopped until the next reset voltage is applied.

【0039】また、前記リセット電圧を印加した後、前
記リセット電圧よりも低い他の所定の値の第2選択電圧
を印加すると、液晶分子10aが、初期配向状態でのね
じれ角からほぼ180°のねじれを差し引いた、ねじれ
角がほぼ0°(180°−180°=0°)の状態、つ
まり初期配向状態でのツイスト配向をほどいた非ツイス
ト状態に配向してスプレイ歪を解消し、図3の(c)に
示した第2の準安定状態になる。この第2の準安定状態
は、前記第2選択電圧の印加を断った後も、次のリセッ
ト電圧の印加が行なわれるまで保持される。
When a second selection voltage having another predetermined value lower than the reset voltage is applied after the reset voltage is applied, the liquid crystal molecules 10a are shifted from the twist angle in the initial alignment state by about 180 °. FIG. 3 shows a state in which the twist is subtracted and the twist angle is almost 0 ° (180 ° −180 ° = 0 °), that is, the twist orientation in the initial orientation state is untwisted and the splay distortion is eliminated. The second metastable state shown in FIG. This second metastable state is maintained even after the application of the second selection voltage is stopped until the next reset voltage is applied.

【0040】一方、図2において、11aは前記偏光板
11の吸収軸を示しており、この実施例では、前記偏光
板11の吸収軸11aの向きを、前記液晶素子1の前記
一方の基板3の配向処理方向3aに対して前面側から見
て右回りにほほ45°の角度で交差する方向に設定し、
前記液晶分子10aが図3の(b)に示した第1の準安
定状態に配向したときに液晶表示装置の光の透過率が最
も高くなり、前記液晶分子10aが図3の(c)に示し
た第2の準安定状態に配向したときに液晶表示装置の光
の透過率が最も低くなるようにしている。
On the other hand, in FIG. 2, reference numeral 11a denotes an absorption axis of the polarizing plate 11. In this embodiment, the direction of the absorption axis 11a of the polarizing plate 11 is changed to the direction of the one substrate 3 of the liquid crystal element 1. Is set in a direction crossing clockwise at an angle of approximately 45 ° with respect to the orientation processing direction 3a of
When the liquid crystal molecules 10a are aligned in the first metastable state shown in FIG. 3B, the light transmittance of the liquid crystal display device becomes the highest, and the liquid crystal molecules 10a are shifted to the state shown in FIG. When the liquid crystal display device is oriented in the second metastable state as shown, the light transmittance of the liquid crystal display device is set to be the lowest.

【0041】また、この実施例では、前記液晶素子1の
液晶の屈折率異方性Δnと液晶層厚dとの積Δndの値
を、900〜1900nm、3700〜4700nm、
6600〜7300nmのいずれかの範囲に設定してい
る。
In this embodiment, the value of the product Δnd of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal of the liquid crystal element 1 and the thickness d of the liquid crystal layer is 900 to 1900 nm, 3700 to 4700 nm,
It is set to any range from 6600 to 7300 nm.

【0042】この液晶表示装置は、外光を利用する反射
表示を行なうものであり、その前面側(表示の観察側)
から入射し、前記液晶素子1の前基板2の外面に配置さ
れた前記偏光板11と前記液晶素子1の液晶層10とを
透過した光を、前記液晶素子1の後基板4の外面に対向
させて配置された反射板12により反射し、その反射光
のうちの前記偏光板11を透過する偏光成分の光を画像
光として前面に出射することにより表示する。
This liquid crystal display device performs reflection display using external light, and has a front side (a display observation side).
From the liquid crystal element 1 and transmitted through the polarizing plate 11 disposed on the outer surface of the front substrate 2 of the liquid crystal element 1 and the liquid crystal layer 10 of the liquid crystal element 1, the light is opposed to the outer surface of the rear substrate 4 of the liquid crystal element 1. The light is reflected by the reflecting plate 12 arranged in such a manner, and of the reflected light, the light of the polarized light component transmitted through the polarizing plate 11 is emitted to the front as image light for display.

【0043】すなわち、この液晶表示装置においては、
その前面側から入射し、前記偏光板11を透過して前記
液晶素子1に入射した光(直線偏光)が、この液晶素子
1の液晶層10を透過する過程で液晶分子10aの配向
状態に応じた液晶の複屈折作用により偏光状態を変え、
その光が前記反射板12により反射されて前記液晶層1
0を再び透過して前記液晶素子1の前面に出射し、その
光のうち、前記偏光板11を透過する偏光成分の光が、
この偏光板11を透過して画像光となって前面に出射す
る。
That is, in this liquid crystal display device,
The light (linearly polarized light) incident from the front side and transmitted through the polarizing plate 11 and incident on the liquid crystal element 1 is transmitted through the liquid crystal layer 10 of the liquid crystal element 1 according to the alignment state of the liquid crystal molecules 10a. Changes the polarization state by the birefringence of the liquid crystal,
The light is reflected by the reflection plate 12 so that the liquid crystal layer 1
0 again, exits to the front of the liquid crystal element 1, and out of the light, the polarized component light transmitted through the polarizing plate 11 is:
The light passes through the polarizing plate 11 to become image light and is emitted to the front.

【0044】そのため、この液晶表示装置によれば、偏
光板での光の吸収が、前記液晶素子1の前基板2の外面
に配置された偏光板11による入射時と出射時の2回の
吸収だけであり、したがって、外光を利用する反射表示
を行なうものであるが、十分な強度の光を前面に出射
し、明るい画面を得ることができる。
Therefore, according to this liquid crystal display device, the absorption of the light by the polarizing plate is caused by the absorption by the polarizing plate 11 arranged on the outer surface of the front substrate 2 of the liquid crystal element 1 at the time of incidence and at the time of emission. Therefore, although reflective display using external light is performed, light of sufficient intensity is emitted to the front, and a bright screen can be obtained.

【0045】しかも、この実施例の液晶表示装置は、上
述したように、前記液晶素子1の液晶分子10aの初期
配向状態が、いずれか一方の基板(この実施例では後基
板)3の配向処理方向3aを基準として一方の方向にほ
ぼ180°のねじれ角でツイスト配向した状態であり、
前記液晶分子10aが、リセット電圧印加後の第1選択
電圧の印加により、前記一方の基板3の配向処理方向3
aを基準として一方の方向にほぼ360°のねじれ角で
ツイスト配向する第1の準安定状態になり、前記リセッ
ト電圧印加後の第2選択電圧の印加により、前記一方の
基板3の配向処理方向に沿って非ツイスト配向する第2
の準安定状態になるとともに、前記液晶素子1のΔnd
の値が、900〜1900nm、3700〜4700n
m、6600〜7300nmのいずれかの範囲に設定さ
れ、前記液晶素子1の前基板3の外面に配置された偏光
板11の吸収軸11aを、前記液晶素子1の前記一方の
基板3の配向処理方向3aに対してほぼ45°の角度で
交差している構成のものであるため、より画面が明る
く、またコントラストも十分な画像を表示することがで
きる。
Moreover, in the liquid crystal display device of this embodiment, as described above, the initial alignment state of the liquid crystal molecules 10a of the liquid crystal element 1 is adjusted by the alignment treatment of one of the substrates (the rear substrate in this embodiment) 3. A state in which the liquid crystal molecules are twist-oriented with a twist angle of about 180 ° in one direction based on the direction 3a,
The application of the first selection voltage after the application of the reset voltage causes the liquid crystal molecules 10 a to move in the alignment processing direction 3 of the one substrate 3.
a in a first metastable state in which the substrate is twisted in one direction at a twist angle of about 360 ° in one direction, and the orientation of the one substrate 3 is adjusted by applying a second selection voltage after applying the reset voltage. Non-twist oriented along the second
And a Δnd of the liquid crystal element 1
Is 900 to 1900 nm, 3700 to 4700 n
m is set to any range of 6600 to 7300 nm, and the absorption axis 11a of the polarizing plate 11 arranged on the outer surface of the front substrate 3 of the liquid crystal element 1 is aligned with the one substrate 3 of the liquid crystal element 1. Since the configuration intersects the direction 3a at an angle of approximately 45 °, an image with a brighter screen and sufficient contrast can be displayed.

【0046】例えば、前記液晶素子1としてカラーフィ
ルタ6R,6G,6Bを備えないものを用い、この液晶
素子1のΔndの値を1400nmとし、前記液晶素子
1の初期配向状態と第1および第2の準安定状態におけ
る液晶分子10aの配向状態と、前記偏光板11の吸収
軸11aの向きと上記のように設定した液晶表示装置の
光の出射率(前面からの入射光の強度に対する前面への
出射光の強度の比)は、液晶分子10aが第1の準安定
状態に配向した明表示のときで約33.7%、液晶分子
10aが第2の準安定状態に配向した暗表示のときで約
0.6%であり、したがって、明表示の明るさが十分
で、コントラストも約54と高い。
For example, a liquid crystal element 1 having no color filters 6R, 6G, 6B is used, the value of Δnd of the liquid crystal element 1 is 1400 nm, and the initial alignment state of the liquid crystal element 1 and the first and second , The orientation of the liquid crystal molecules 10a in the metastable state, the direction of the absorption axis 11a of the polarizing plate 11, and the light emission rate of the liquid crystal display device set as described above (the intensity of incident light from the front surface to the front surface The ratio of the intensity of the emitted light) is about 33.7% in a bright display in which the liquid crystal molecules 10a are aligned in the first metastable state, and is a dark display in which the liquid crystal molecules 10a are aligned in the second metastable state. Therefore, the brightness of the bright display is sufficient, and the contrast is as high as about 54.

【0047】前記明表示と暗表示のCIE色度図上での
色度は、明表示のときで、xコーディネイト=0.3
2、yコーディネイト=0.33であり、したがって、
前記明表示は、無彩色点に近い白の表示である。一方、
暗表示のときの色度は、xコーディネイト=0.19、
yコーディネイト=0.09であり、したがって暗表示
が色を帯びるが、暗表示のときの出射率は上記のように
約0.6%と低いため、暗表示はほとんど黒である。
The chromaticity of the bright display and the dark display on the CIE chromaticity diagram is x coordinate = 0.3 at the time of bright display.
2, y coordinate = 0.33, thus:
The bright display is a white display close to an achromatic point. on the other hand,
The chromaticity at the time of dark display is x coordinate = 0.19,
Although y coordinate is 0.09, the dark display takes on a color. However, since the emission ratio at the time of dark display is as low as about 0.6% as described above, the dark display is almost black.

【0048】なお、上記出射率とコントラストは、液晶
素子1のΔndの値を1400nmとしたときの値であ
るが、前記液晶素子1のΔndの値が、900〜190
0nm、3700〜4700nm、6600〜7300
nmのいずれかの範囲であれば、ほぼ同等の出射率とコ
ントラストが得られる。
The emission ratio and the contrast are values when the value of Δnd of the liquid crystal element 1 is 1400 nm, and the value of Δnd of the liquid crystal element 1 is 900 to 190.
0 nm, 3700-4700 nm, 6600-7300
In any range of nm, almost the same emission rate and contrast can be obtained.

【0049】上記液晶表示装置に対し、双安定ネマティ
ック液晶素子を挟んで一対の偏光板を配置し、その後側
の偏光板の背後に反射板を配置した従来の反射型液晶表
示装置は、例えば、初期配向状態と第1および第2の準
安定状態における液晶分子の配向状態が上記実施例と同
じであり、液晶素子のΔndの値が2800nm、前側
偏光板の吸収軸の向きが液晶素子の後基板の配向処理方
向に対してほぼ45°の方向、後側偏光板の吸収軸の向
きが前記後基板の配向処理方向に対してほぼ135°の
方向である場合、前記液晶素子としてカラーフィルタを
備えないものを用いたときの出射率が、液晶分子を第1
の準安定状態に配向させた明表示のときで約23.4
%、液晶分子を第2の準安定状態に配向させた暗表示の
ときで約0.1%であり、明表示の明るさが十分でな
く、したがって画面が暗い。
A conventional reflection-type liquid crystal display device in which a pair of polarizing plates is disposed on the liquid crystal display device with a bistable nematic liquid crystal element interposed therebetween, and a reflecting plate is disposed behind a polarizing plate on the rear side, for example, The alignment state of the liquid crystal molecules in the initial alignment state and the first and second metastable states is the same as in the above embodiment, the value of Δnd of the liquid crystal element is 2800 nm, and the direction of the absorption axis of the front polarizing plate is the rear direction of the liquid crystal element. In the case where the direction of the alignment processing direction of the substrate is approximately 45 ° and the direction of the absorption axis of the rear polarizing plate is approximately 135 ° with respect to the alignment processing direction of the rear substrate, a color filter is used as the liquid crystal element. The emission rate when using the one that does not have the
About 23.4 at the time of bright display oriented in the metastable state of
% In a dark display in which the liquid crystal molecules are aligned in the second metastable state, which is about 0.1%. The brightness of the bright display is not sufficient, and the screen is dark.

【0050】このように、上記実施例の液晶表示装置
は、従来の液晶表示装置に比べて、明表示の明るさが十
分であり、したがって、明るい画面を得ることができ
る。
As described above, the liquid crystal display device of the above embodiment has a sufficient bright display brightness as compared with the conventional liquid crystal display device, and therefore can obtain a bright screen.

【0051】なお、上記実施例の液晶表示装置は、液晶
素子1として、その前基板2の内面に形成された複数の
走査電極4と後基板3の内面に形成された複数の信号電
極5とが互いに対向する複数の画素にそれぞれ対応する
赤、緑、青の3色のカラーフィルタ6R,6G,6Bを
備えたものを用い、各画素から、前記カラーフィルタ6
R,6G,6Bによりその吸収波長帯域の波長光を吸収
されて前記カラーフィルタ6R,6G,6Bの色に着色
した赤、緑、青の着色光を出射させて多色カラー画像を
表示するものであるが、従来の液晶表示装置にカラーフ
ィルタを備えた液晶素子を用いた場合に比べれば、はる
かに明るいカラー画像を表示することができる。
In the liquid crystal display of the above embodiment, the liquid crystal element 1 includes a plurality of scanning electrodes 4 formed on the inner surface of the front substrate 2 and a plurality of signal electrodes 5 formed on the inner surface of the rear substrate 3. Are provided with three color filters 6R, 6G, and 6B of red, green, and blue respectively corresponding to a plurality of pixels facing each other.
R, 6G, 6B absorbs the wavelength light in the absorption wavelength band and emits red, green, and blue colored light colored to the color filters 6R, 6G, 6B to display a multicolor image. However, a much brighter color image can be displayed as compared with a case where a liquid crystal element having a color filter is used in a conventional liquid crystal display device.

【0052】ただし、前記カラーフィルタ6R,6G,
6Bは、十分な色の着色光が得られる範囲で、できるだ
け薄く形成するのが好ましく、このようにすることによ
り、カラーフィルタ6R,6G,6Bによる光の吸収を
少なくし、十分な明るさのカラー画像を表示することが
できる。
However, the color filters 6R, 6G,
6B is preferably formed as thin as possible within a range in which colored light of a sufficient color can be obtained. By doing so, light absorption by the color filters 6R, 6G, and 6B is reduced, and sufficient brightness is obtained. A color image can be displayed.

【0053】なお、上記実施例では、カラーフィルタ6
R,6G,6Bを備えた液晶素子1を用いているが、こ
の発明は、カラーフィルタを備えない双安定ネマティッ
ク液晶素子を用いて白黒画像を表示する液晶表示装置に
も適用することができる。
In the above embodiment, the color filter 6
Although the liquid crystal element 1 including R, 6G, and 6B is used, the present invention can be applied to a liquid crystal display device that displays a monochrome image using a bistable nematic liquid crystal element without a color filter.

【0054】また、上記液晶素子1は単純マトリックス
型のものであるが、液晶素子は、一方の基板の内面に表
示パターンに対応する形状のセグメント電極を形成し、
他方の基板の内面に前記セグメント電極に対応するコモ
ン電極を形成したセグメント型の双安定ネマティック液
晶素子でもよい。
The liquid crystal element 1 is of a simple matrix type. In the liquid crystal element, a segment electrode having a shape corresponding to a display pattern is formed on the inner surface of one substrate.
A segment type bistable nematic liquid crystal element in which a common electrode corresponding to the segment electrode is formed on the inner surface of the other substrate may be used.

【0055】さらに、上記実施例では、液晶素子1の前
基板の外面に配置された偏光板11と前記液晶素子1の
液晶層とを透過した光を反射する反射手段として反射板
12を用い、この反射板12を前記液晶素子1の背後に
配置しているが、前記反射手段は、前記液晶素子1の後
基板3の配向処理面(配向膜8)よりも後側であれば、
前記後基板3の内面に設けてもよい。
Further, in the above embodiment, the reflection plate 12 is used as reflection means for reflecting light transmitted through the polarizing plate 11 disposed on the outer surface of the front substrate of the liquid crystal element 1 and the liquid crystal layer of the liquid crystal element 1. Although the reflection plate 12 is disposed behind the liquid crystal element 1, the reflection unit may be provided on the rear side of the alignment processing surface (alignment film 8) of the rear substrate 3 of the liquid crystal element 1.
It may be provided on the inner surface of the rear substrate 3.

【0056】すなわち、前記反射手段は、前記後基板3
の内面にアルミニウム等の高反射率金属膜をスパッタリ
ング、蒸着またはメッキにより形成してもよく、その場
合は、前記金属膜を透明な絶縁膜で覆い、その上に後基
板3の内面に設ける電極5を形成すればよい。
That is, the reflecting means is provided on the rear substrate 3.
A high-reflectance metal film such as aluminum may be formed on the inner surface of the substrate by sputtering, vapor deposition, or plating. In this case, the metal film is covered with a transparent insulating film, and an electrode provided on the inner surface of the rear substrate 3 thereon 5 may be formed.

【0057】また、前記反射手段を前記後基板3の内面
に設ける場合は、前記後基板3の内面に形成する電極5
を高反射率金属で形成し、この電極5に反射手段を兼ね
させてもよい。
When the reflecting means is provided on the inner surface of the rear substrate 3, an electrode 5 formed on the inner surface of the rear substrate 3 may be used.
May be formed of a high-reflectance metal, and this electrode 5 may also serve as a reflection means.

【0058】[0058]

【発明の効果】この発明の液晶表示装置は、双安定ネマ
ティック方式の液晶素子の前基板の外面に1枚の偏光板
を配置し、前記液晶素子の後基板の配向処理面よりも後
側に反射手段を設けることにより、前面側から入射し前
記偏光板と前記液晶素子の液晶層とを透過した光を前記
反射手段により反射し、その反射光のうちの前記偏光板
を透過する偏光成分の光を画像光として前面に出射する
ようにしたものであるため、外光を利用する反射表示を
行なうものであるが、明るい画面を得ることができる。
According to the liquid crystal display device of the present invention, one polarizing plate is arranged on the outer surface of the front substrate of the bistable nematic liquid crystal element, and the liquid crystal element is disposed on the rear side of the alignment treatment surface of the rear substrate of the liquid crystal element. By providing the reflecting means, the light incident from the front side and transmitted through the polarizing plate and the liquid crystal layer of the liquid crystal element is reflected by the reflecting means, and of the reflected light of the polarized light component transmitted through the polarizing plate. Since light is emitted to the front as image light, reflective display using external light is performed, but a bright screen can be obtained.

【0059】この発明の液晶表示装置は、前記液晶素子
の液晶分子の初期配向状態が、いずれか一方の基板の配
向処理方向を基準として一方の方向にほぼ180°のね
じれ角でツイスト配向した状態であり、前記液晶分子
が、リセット電圧印加後の第1選択電圧の印加により、
前記一方の基板の配向処理方向を基準として一方の方向
にほぼ360°のねじれ角でツイスト配向する第1の準
安定状態になり、前記リセット電圧印加後の第2選択電
圧の印加により、前記一方の基板の配向処理方向に沿っ
て非ツイスト配向する第2の準安定状態になるととも
に、前記液晶素子の液晶の屈折率異方性Δnと液晶層厚
dとの積Δndの値が、900〜1900nm、370
0〜4700nm、6600〜7300nmのいずれか
の範囲に設定され、前記液晶素子の前基板の外面に配置
された偏光板の吸収軸が、前記液晶素子の前記一方の基
板の配向処理方向に対してほぼ45°の角度で交差して
いる構成とするものが好ましく、このような構成とする
ことにより、より画面が明るく、またコントラストも十
分な画像を表示することができる。
In the liquid crystal display device according to the present invention, the liquid crystal element in the liquid crystal element preferably has an initial alignment state in which one of the substrates is twisted at a twist angle of approximately 180 ° in one direction with respect to the alignment processing direction of one of the substrates. Wherein the liquid crystal molecules are applied by applying a first selection voltage after applying a reset voltage.
A first metastable state is obtained in which the one substrate is twist-oriented in one direction with a twist angle of about 360 ° in one direction with respect to the orientation processing direction of the one substrate, and the second selection voltage is applied after the reset voltage is applied. Is in a second metastable state in which non-twist alignment is performed along the alignment processing direction of the substrate, and the value of the product Δnd of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal of the liquid crystal element and the liquid crystal layer thickness d is 900 to 900. 1900 nm, 370
0 to 4700 nm or 6600 to 7300 nm, and the absorption axis of the polarizing plate disposed on the outer surface of the front substrate of the liquid crystal element is aligned with the alignment processing direction of the one substrate of the liquid crystal element. It is preferable to have a configuration in which they intersect at an angle of approximately 45 °. With such a configuration, an image with a brighter screen and sufficient contrast can be displayed.

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

【図1】この発明の一実施例を示す液晶表示装置の断面
図。
FIG. 1 is a sectional view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】前記液晶表示装置における液晶素子の一対の基
板の配向処理方向と偏光板の吸収軸の向きを示す図。
FIG. 2 is a view showing an orientation processing direction of a pair of substrates of a liquid crystal element and a direction of an absorption axis of a polarizing plate in the liquid crystal display device.

【図3】前記液晶素子の初期配向状態と第1および第2
の準安定状態における液晶分子の配向状態を示す前面側
から見た模式図。
FIG. 3 shows an initial alignment state of the liquid crystal element and first and second alignment states.
FIG. 3 is a schematic diagram showing the alignment state of liquid crystal molecules in a metastable state of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…双安定ネマティック液晶素子 2,3…基板 2a,3a…配向処理方向 4,5…電極 6R,6G,6B…カラーフィルタ 7,8…配向膜 10…カイラル剤が添加されたネマティック液晶からな
る液晶層 10a…液晶分子 11…偏光板 11a…吸収軸 12…反射板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bistable nematic liquid crystal element 2,3 ... Substrate 2a, 3a ... Orientation processing direction 4,5 ... Electrode 6R, 6G, 6B ... Color filter 7,8 ... Alignment film 10 ... Nematic liquid crystal added chiral agent Liquid crystal layer 10a: liquid crystal molecules 11: polarizing plate 11a: absorption axis 12: reflector

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】対向する内面それぞれに電極が形成される
とともにその上に配向処理が施された一対の基板間に、
カイラル剤が添加されたネマティック液晶からなる液晶
層が挟持され、その液晶分子が、十分に高い値のリセッ
ト電圧の印加後、前記リセット電圧よりも低い所定の値
の第1選択電圧または前記リセット電圧よりも低い他の
所定の値の第2選択電圧のいずれかの印加により第1ま
たは第2のいずれかの準安定状態に配向する液晶素子
と、 前記液晶素子の表示観察側の基板である前基板の外面
に、吸収軸を所定の方向に向けて配置された1枚の偏光
板と、 前記液晶素子の後基板の配向処理面よりも後側に設けら
れ、前面側から入射し前記偏光板と前記液晶素子の液晶
層とを透過した光を反射する反射手段とを備えたことを
特徴とする液晶表示装置。
An electrode is formed on each of opposing inner surfaces, and a pair of substrates on which an alignment treatment is performed is provided.
A liquid crystal layer made of a nematic liquid crystal to which a chiral agent is added is sandwiched, and after applying a reset voltage having a sufficiently high value, the liquid crystal molecules have a first selection voltage having a predetermined value lower than the reset voltage or the reset voltage. A liquid crystal element which is oriented in either the first or second metastable state by application of any one of a second selection voltage having a lower predetermined value, and a substrate on a display observation side of the liquid crystal element. One polarizing plate having an absorption axis directed in a predetermined direction on an outer surface of the substrate; and a polarizing plate provided on the rear side of the alignment-processed surface of the rear substrate of the liquid crystal element, the polarizing plate being incident on the front side and receiving the liquid crystal element. And a reflection means for reflecting light transmitted through the liquid crystal layer of the liquid crystal element.
【請求項2】液晶素子の液晶分子の初期配向状態が、い
ずれか一方の基板の配向処理方向を基準として一方の方
向にほぼ180°のねじれ角でツイスト配向した状態で
あり、前記液晶分子が、リセット電圧印加後の第1選択
電圧の印加により、前記一方の基板の配向処理方向を基
準として一方の方向にほぼ360°のねじれ角でツイス
ト配向する第1の準安定状態になり、前記リセット電圧
印加後の第2選択電圧の印加により、前記一方の基板の
配向処理方向に沿って非ツイスト配向する第2の準安定
状態になるとともに、 前記液晶素子の液晶の屈折率異方性Δnと液晶層厚dと
の積Δndの値が、900〜1900nm、3700〜
4700nm、6600〜7300nmのいずれかの範
囲に設定され、 前記液晶素子の前基板の外面に配置された偏光板の吸収
軸が、前記液晶素子の前記一方の基板の配向処理方向に
対してほぼ45°の角度で交差していることを特徴とす
る請求項1に記載の液晶表示装置。
2. An initial alignment state of liquid crystal molecules of a liquid crystal element is a state in which the liquid crystal molecules are twist-aligned with a twist angle of about 180 ° in one direction with respect to the alignment processing direction of one of the substrates. By applying the first selection voltage after the application of the reset voltage, a first metastable state in which the one substrate is twist-oriented with a twist angle of approximately 360 ° in one direction with respect to the orientation processing direction of the one substrate, By the application of the second selection voltage after the voltage is applied, the one substrate becomes a second metastable state in which non-twist alignment is performed along the alignment processing direction, and the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal of the liquid crystal element and The value of the product Δnd with the liquid crystal layer thickness d is 900 to 1900 nm, 3700 to
4700 nm, set to any range of 6600 to 7300 nm, and the absorption axis of the polarizing plate disposed on the outer surface of the front substrate of the liquid crystal element is substantially 45 degrees with respect to the alignment processing direction of the one substrate of the liquid crystal element. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display devices intersect at an angle of °.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007514186A (en) * 2003-11-28 2007-05-31 ネモプチック Display device with bistable nematic screen to optimize black and sharp definition method for the same

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