JP2000066195A - 反射型液晶表示素子 - Google Patents

反射型液晶表示素子

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JP2000066195A
JP2000066195A JP10237662A JP23766298A JP2000066195A JP 2000066195 A JP2000066195 A JP 2000066195A JP 10237662 A JP10237662 A JP 10237662A JP 23766298 A JP23766298 A JP 23766298A JP 2000066195 A JP2000066195 A JP 2000066195A
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crystal display
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crystal cell
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Tomoaki Sekime
智明 関目
Hisanori Yamaguchi
久典 山口
Yoshio Iwai
義夫 岩井
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏光フィルムを１枚だけ備えた反射型液晶表
示素子において、この偏光フィルムと液晶セルとの間に
光学補償部材を設けることにより、白表示が明るく、高
コントラストで、無彩色の白黒表示ができ、広い視野角
をもつ反射型液晶表示素子を提供する。 【解決手段】 反射型液晶表示素子において、液晶セル
１と、この液晶セル１の片側のみに配置された偏光フィ
ルム１０の間に、レタデーション値ＲCを持つハイブリ
ッド・ティルト・タイプの光学補償部材１１を配置す
る。液晶セル１に実効電圧Ｖonを印加したときの液晶層
１７のレタデーション値をＲonとし、光の波長をλとし
たとき、 Ｒon+ＲC=λ／４＋ｍ・λ／２ (ｍ＝０，１，２・・
・) または、 Ｒon+ＲC=（ｍ＋１）・λ／２ (ｍ＝０，１，２・・
・) が成り立つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示素
子に関し、特に、液晶セルの片側のみに偏光フィルムを
備えた反射型液晶表示素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子は、薄く、軽いので、携帯
型情報端末のディスプレイをはじめとして、様々な用途
に広く用いられている。液晶表示素子は、自らは発光せ
ずに、光の透過強度を変化させて表示を行う受光型素子
であり、数ボルトの実効電圧で駆動できる。このため、
液晶表示素子の下側に反射板を備え、外部光の反射光で
表示を見る反射型として用いれば、消費電力の極めて低
い表示素子となる。
【０００３】従来の反射型のカラー液晶表示素子は、カ
ラーフィルタを備えた液晶セルと、この液晶セルを挟ん
で配置された一対の偏光フィルムとからなっている。カ
ラーフィルタは、上記液晶セルの一方の基板に設けられ
ており、基板上にカラーフィルタが形成され、さらにそ
の上に透明電極が形成される。この液晶セルに電圧を印
加することで、液晶分子の配向状態が変化し、各色のカ
ラーフィルタにおける光の透過率が変化することによ
り、カラー表示が行われる。
【０００４】１枚の偏光板の光の透過率は、せいぜい４
５％程度である。このとき、偏光フィルムの吸収軸に平
行な偏光の透過率はほぼ０％で、垂直な偏光の透過率は
ほぼ９０％である。偏光板を２枚用いる反射型の液晶表
示素子では、光が偏光フィルムを４回通って出射する。
従って、この液晶表示素子における光利用率は、カラー
フィルタにおける光の吸収を無視すると、 （０．９）4×５０％＝３２．８％ となる。すなわち、光利用率は、白黒パネルでも約３３
％で頭打ちとなる。
【０００５】そこで、表示を明るくするために、偏光フ
ィルムを液晶セルの上側の１枚だけにして、液晶セルを
１枚の偏光フィルムと反射板で挟む構成がいくつか提案
されている（例えば、特開平７−１４６４６９号公報、
特開平７−８４２５２号公報参照）。この場合、光は、
偏光フィルムを２回しか通らないので、カラーフィルタ
における光の吸収を無視すると、光利用率は、 （０．９）2×５０％＝４０．５％ となり、偏光フィルム２枚用いた構成に対して、最大で
約２３．５％の光利用率の向上が期待できる。
【０００６】また、カラーフィルタを用いずに、ツイス
ト配向したネマティック液晶層の複屈折と偏光フィルム
とによって着色表示を行う反射型カラー液晶表示装置
（特開平６−３０８４８１号公報）や、液晶層と位相差
フィルムとの複屈折を利用するカラー液晶表示装置（特
開平６−１７５１２５号公報、特開平６−３０１００６
号公報）が、従来から提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、偏光フ
ィルムを２枚用いる反射型液晶表示素子は、さらにカラ
ーフィルタを用いてカラー表示を行う場合、充分な明る
さを得られるだけの反射率を確保できないという問題を
有していた。
【０００８】また、反射率を高くして明るさを確保する
ために、偏光フィルムを１枚のみ用いる反射型液晶表示
素子では、白黒の無彩色表示が困難であり、特に、反射
率が低くて無彩色な黒の表示が困難であるという問題を
有していた。
【０００９】また、前述したようにカラーフィルタを用
いずに複屈折を利用するカラー液晶表示素子の場合は、
カラーフィルタがないので２枚の偏光フィルムを用いて
も実用的な明るさを得られるだけの反射率を確保するこ
とができる。しかし、複屈折の着色を用いているので、
１６階調４０９６色表示あるいは６４階調フルカラー表
示などの、多階調・多色表示が原理的に難しく、また、
色純度や色再現範囲も狭いという問題がある。
【００１０】また、白黒表示モードの反射型液晶表示素
子も、偏光フィルムを２枚用いる構成では、白の反射率
が高くできないという問題を有する。本発明は、上記し
た問題を解決するために、偏光板を1枚だけ備えた反射
型液晶表示素子であって、白表示が明るく、高いコント
ラストがとれ、無彩色の白黒表示ができ、かつ視野角が
広い反射型液晶表示素子を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべ
く、本発明の反射型液晶表示素子は、一対の基板間に液
晶層を有する液晶セルと、前記液晶層に対して一方の基
板側に配置された1枚の偏光フィルムと、前記液晶層に
対して他方の基板側に配置された光反射手段とを備えた
反射型液晶表示素子において、前記偏光フィルムと液晶
セルとの間に、法線方向から見たときに遅相軸を持つハ
イブリッド・ティルト・タイプの光学補償部材を備え、
前記光学補償部材のレタデーション値をＲCとし、前記
液晶セルに実効電圧Ｖonを印加したときの前記液晶層の
レタデーション値をＲonとし、光の波長をλとしたと
き、 Ｒon+ＲC=λ／４＋ｍ・λ／２ (ｍ＝０，１，２・・
・) の関係を満たすことを特徴とする。
【００１２】この構成により、明るく、無彩色の白黒変
化が可能で、視角による反射率変化の少ないノーマリー
ホワイト型の反射型液晶表示素子を得ることができる。
上記の目的を達成するために、本発明の他の反射型液晶
表示素子は、一対の基板間に液晶層を有する液晶セル
と、前記液晶層に対して一方の基板側に配置された1枚
の偏光フィルムと、前記液晶層に対して他方の基板側に
配置された光反射手段とを備えた反射型液晶表示素子に
おいて、前記偏光フィルムと液晶セルとの間に、法線方
向から見たときに遅相軸を持つハイブリッド・ティルト
・タイプの光学補償部材を備え、前記光学補償部材のレ
タデーション値をＲCとし、前記液晶セルに実効電圧Ｖ
onを印加したときの前記液晶層のレタデーション値をＲ
onとし、光の波長をλとしたとき、 Ｒon+ＲC=（ｍ＋１）・λ／２ (ｍ＝０，１，２・・
・) の関係を満たすことを特徴とする。
【００１３】この構成により、明るく、無彩色の白黒変
化が可能で、視角による反射率変化の少ないノーマリー
ブラック型の反射型液晶表示素子を得ることができる。
前記光学補償部材は、屈折率ｎx、ｎy、ｎzが、ｎx＞ｎ
y≒ｎzの関係を満たし、かつ、ｎyが光学補償部材の面
内方向に含まれると共に、前記光学補償部材をｎy方向
から見たときのｎxが、光学補償部材の片側で０°〜１
０゜、反対側で６０゜〜９０゜のティルト角をもち、その
間で連続的にティルト変化するポジ型ハイブリッド・テ
ィルト・タイプであることが好ましい。この構成によ
り、視角による反射率特性をさらに改善できる。
【００１４】また、前記光学補償部材は、屈折率ｎx、
ｎy、ｎzが、ｎx≒ｎy＞ｎzの関係を満たし、かつ、ｎy
が光学補償部材の面内方向に含まれると共に、前記光学
補償部材をｎy方向から見たときのｎzが、光学補償部材
の片側で０°〜１０゜、反対側で６０゜〜９０゜のティル
ト角をもち、その間で連続的にティルト変化するネガ型
のハイブリッド・ティルト・タイプであっても良い。こ
の構成により、視角による反射率特性をさらに改善でき
る。
【００１５】また、前記液晶層が、正の誘電率異方性を
もつネマティック液晶を含み、前記Ｒonの値が １０ｎｍ＜Ｒon≦５０ｎｍ を満たすことが好ましい。
【００１６】この構成によれば、更にコントラストの高
い良好な特性を得ることができる。さらに、前記Ｒonの
値が、 ２０ｎｍ＜Ｒon≦４０ｎｍ を満たすことが特に好ましい。
【００１７】この構成によれば、特にコントラストが高
い良好な特性を得ることができる。また、前記液晶層
が、負の誘電率異方性をもつネマティック液晶を含み、
前記Ｒonの値が、 ２２０ｎｍ＜Ｒon≦２６０ｎｍ を満たすことが好ましい。
【００１８】この構成によれば、更にコントラストの高
い良好な特性を得ることができる。さらに、前記Ｒonの
値が、 ２３０ｎｍ＜Ｒon≦２５０ｎｍ を満たすことが特に好ましい。
【００１９】この構成によれば、特にコントラストが高
い良好な特性を得ることができる。前記反射型液晶表示
素子においては、前記液晶セルをツイスト角度が０°〜
９０°のツイステッドネマティック液晶セル、ホモジニ
アス液晶セル、ホメオトロピック液晶セル、ハイブリッ
トアライメントネマティック液晶セルとすることが望ま
しい。この好ましい例によれば、更にコントラストの高
い良好な特性を得ることができる。
【００２０】また、前記液晶セルがツイステッドネマテ
ィック液晶セルであり、ツイスト角度を０°〜９０°と
することが好ましい。この構成により、さらに良好な特
性を得ることができる。
【００２１】さらに、前記ツイスト角度を６０°〜７０
°とすることが特に好ましく、特に良好な特性を得るこ
とができる。前記液晶セルは、ホモジニアス液晶セル、
ホメオトロピック液晶セル、あるいはハイブリットアラ
イメントネマティック液晶セルであることが好ましい。
【００２２】また、前記一方の基板側に、散乱フィルム
を備えることが好ましい。この構成により、周囲光を集
光して、明るい表示を得ることができる。また、散乱フ
ィルムを一方の基板側に配置したことから、表示画像の
ボケを抑制できる。
【００２３】前記散乱フィルムは、前方散乱フィルムで
あることが好ましい。この構成により、周囲光をさらに
有効に利用できる。また、前記光反射手段は、前記液晶
セル内に設けられた金属反射電極であることが好まし
い。この構成によれば、金属反射電極が、光反射手段と
しての機能と電極としての機能を兼ね備えるので、構成
部品の数が少なくてすみ、薄型の反射型液晶表示素子を
得ることができる。
【００２４】なお、この金属反射電極は、アルミニウム
および銀から選ばれる少なくとも１つの金属を含むこと
が好ましい。この構成により、導電性および光反射率の
優れた金属反射電極を実現できる。
【００２５】また、この金属反射電極の表面は、鏡面状
であることが好ましい。この構成により、液晶の配向の
乱れが少なく、自然な視認性を得ることができる。ま
た、この金属反射電極上に散乱膜を備えることが好まし
い。この構成により、自然な視認特性をもつ反射型液晶
表示素子を得ることができる。
【００２６】また、この金属反射電極の表面が、入射光
を拡散反射させる拡散反射面であることが好ましい。こ
の構成によっても、自然な視認特性をもつ反射型液晶表
示素子を得ることができる。なお、この拡散反射面は、
平均傾斜角３゜〜１２゜の凹凸を有することが好ましい。
これにより、優れた拡散反射性を得ることができる。
【００２７】また、前記他方の基板を透明基板とし、前
記光反射手段が、前記透明基板の外側に配置された光反
射板であっても良い。この場合、前記光反射板が、拡散
反射板であることが好ましい。この構成により、優れた
拡散効果を得ることができ、優れた視認特性をもつ反射
型液晶表示素子を提供できる。
【００２８】さらに、前記透明基板と前記光反射板との
間に空気層が介在する構成とすることが好ましい。この
構成によれば、屈折率が異なる空気層の存在によって拡
散効果が拡大し、より自然な視角特性を得ることができ
る。
【００２９】また、前記一方の基板側にカラーフィルタ
を備えることが好ましい。この構成によれば、反射型カ
ラー液晶表示素子を提供できる。また、前記他方の基板
側に非線形素子を備えることが好ましい。この構成によ
れば、アクティブ駆動により優れた表示特性をもつ反射
型液晶表示素子を得ることができる。
【００３０】さらに、前記非線形素子の上に絶縁性の平
坦化膜を備え、前記平坦化膜に、前記非線形素子と前記
他方の基板側の電極とを導通させるコンタクトホールが
形成された構成とすることが好ましい。
【００３１】この構成により、開口率が向上するので、
光利用率が高い反射型液晶表示素子を得ることができ
る。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。 （実施形態１）図１は、実施形態１の反射型液晶表示素
子の概略構成を示す断面図である。この反射型液晶表示
素子は、液晶セル１の片面に、散乱フィルム層１２と、
光学補償部材１１と、偏光フィルム１０とが、この順に
積層された構成である。
【００３３】液晶セル１は、透明な上側透明基板１３
と、下側基板１９とを備えている。上側透明基板１３に
は、カラーフィルタ層１４と、透明電極１６と、配向層
１５aとが設けられている。下側基板１９には、金属反
射電極１８と、配向層１５bとが設けられている。配向
層１５aと配向層１５bとの間に液晶が封入されることに
より、液晶層１７が形成されている。なお、下側基板１
９は、透明である必要はない。
【００３４】ここで、上記反射型液晶表示素子の製造工
程について説明する。上側透明基板１３および下側基板
１９として、無アルカリガラス基板(例えば１７３７：
コーニング社製)を用いることができる。まず、上側透
明基板１３上に、顔料分散タイプの染料で、赤、緑、青
のストライプ配列のカラーフィルタ層１４を、フォトリ
ソグラフィーで形成する。その上に、インジウム・錫・
オキサイド（ＩＴＯ）により、画素電極としての透明電
極１６を形成する。
【００３５】下側基板１９上には、チタンを８０nmの厚
さに蒸着した上に、アルミニウムを２００nmの厚さに蒸
着することにより、鏡面反射タイプの金属反射電極１８
を形成する。
【００３６】透明電極１６および金属反射電極１８上に
は、ポリイミドのγ−ブチロラクトンの５重量％溶液を
印刷し、２５０℃で硬化させる。その後、所定のツイス
ト角を実現するように、レーヨン布を用いた回転ラビン
グ法による配向処理を行うことにより、配向層１５ａ・
１５ｂを形成する。
【００３７】そして、上側透明基板１３表面の周辺部
に、所定の径のガラスファイバーを１．０重量％混入し
た熱硬化性シール樹脂（例えばストラクトボンド：三井
東圧化学株式会社製）を印刷する。下側基板１９上に
は、所定の径の樹脂ビーズを１００〜２００個／mm2の
割合で散布する。
【００３８】そして、上側透明基板１３と下側基板１９
とを互いに貼り合わせ、１５０℃でシール樹脂を硬化さ
せた後、液晶を真空注入することにより、液晶層１７を
形成する。この液晶としては、屈折率異方性ΔｎLC=
０．０８のフッ素エステル系ネマティック液晶に、カイ
ラルピッチが８０μmになるようにカイラル液晶を混ぜ
たものを用いることができる。液晶の注入後、紫外線硬
化性樹脂で封口し、この樹脂を紫外線光により硬化させ
る。
【００３９】こうして形成された液晶セル１の上側透明
基板１３の上に、散乱フィルム層１２として、等方性の
前方散乱フィルムを貼付する。その上に、光学補償部材
１１を、遅相軸が所定の角度となるように貼付する。さ
らに、偏光フィルム１０として、ニュートラルグレーの
偏光フィルム（住友化学工業株式会社製ＳＱ−１８５２
ＡＰ）にアンチグレア(ＡＧ)処理とアンチリフレクショ
ン（ＡＲ）処理を施したものを、その吸収軸が光学補償
部材１１の遅相軸と所定の角度をなすように貼付する。
【００４０】この光学補償部材１１のレタデーション
（retardation）ＲCは、液晶セル１に実効電圧Ｖonを印
加した時の液晶のレタデーション値をＲonとし、光の波
長をλとしたときに、 Ｒon+ＲC=λ／４＋ｍ・λ／２ (ｍ＝０，１，２・・
・) の関係を満たすように決定される。なお、この関係は、
可視域波長（３８０ｎｍ≦λ≦７８０ｎｍ）において満
たされていることが好ましい。
【００４１】ここでは、ｍ＝０とし、液晶セル１に実効
電圧Ｖon=５Ｖを印加したときの液晶のレタデーション
値Ｒonが４０ｎｍであることから、ＲC=９８ｎｍとし
た。これにより、コントラストの高いノーマリーホワイ
トモードの反射型液晶表示素子が実現できる。
【００４２】本実施形態では、光学補償部材１１とし
て、正面から見たとき、すなわち法線方向から見たとき
に遅相軸を持ち、図２（ａ）に示すように、屈折率ｎ
x、ｎy、ｎzが、ｎx＞ｎy≒ｎzの関係を満たし、ｎyが
光学補償部材の面内方向に含まれているポジ型のハイブ
リッド・ティルト・タイプの光学補償部材を用いた。な
お、この光学補償部材１１をｎy方向から見たときのｎx
は、図２（ｂ）に示すように、光学補償部材１１の片側
でティルト角が５゜、反対側で９０゜となっており、その
間では連続的にティルト変化している。なお、屈折率ｎ
ｘのティルト角は、この値に限定されないが、光学補償
部材１１の片側で０°〜１０°、反対側で６０°〜９０
°の範囲であることが好ましい。
【００４３】このような光学補償部材１１は、２枚のガ
ラス基板の一方を垂直配向膜、もう一方を一方向に回転
ラビングで配向性を付与した水平配向膜で処理して貼り
合わせ、ネマティック液晶を注入することにより作成で
きる。このような光学補償部材１１を用いることによ
り、白黒表示が無彩色で、コントラストの高く、視角に
よる反射率変化が少ないノーマリーホワイトモードの反
射型液晶表示素子が実現できる。
【００４４】なお、本実施形態では、液晶の誘電率異方
性Δεが５．０であり、液晶の層厚ｄLC＝３．０μmと
し、ΔｎLC・ｄLC=０．２４μmとなるように、液晶セル
１を作成した。
【００４５】ここで、上側透明基板１３および下側基板
１９の一方の基板に最も近接している液晶分子の方向
と、上側透明基板１３および下側基板１９の他方の基板
に最も近接している液晶分子の方向とがなす角のうち、
大きい方の角の二等分線を、基板面内の基準線として定
める。そして、上記一方の基板側から見て、液晶層１７
のネマティック液晶が、上記一方の基板側から他方の基
板側にかけてツイストしていく方向を正として、基準線
と偏光フィルム１０の吸収軸の方向とがなす角をφPと
する。また、上記基準線と、光学補償部材１１の遅相軸
の方向とがなす角度をφFとする。このときに、ツイス
ト角度ΩLC=６３．０゜、φP=４５．０゜、φF=９０．０
゜とすると、コントラストの高いノーマリーホワイトモ
ードの反射型液晶表示素子が実現できた。
【００４６】ここで、この条件で光学特性を測定した結
果を示す。なお、反射率の測定は、完全拡散光源を用い
て行った。図３は、実施形態１の反射型液晶表示素子の
反射率と印加電圧との関係を示すグラフである。本反射
型液晶表示素子は、正面特性で、白のＹ値換算での反射
率は２２．１％、コントラストは２２．０であった。ま
た、黒から白まで無彩色で変化するので、６４階調フル
カラーの表示が可能であることも確認できた。
【００４７】図４（ａ）および（ｂ）は、実施形態１の
反射型液晶表示素子の右及び下方向の視角変化に対する
反射率の特性をそれぞれ示すグラフである。右及び下方
向の視角変化に対して、６０°まで階調反転がなく、良
好な視角特性が得られた。また、特に右方向に関して
は、白の反射率の視角変化が少なく、良好な視角特性が
得られた。
【００４８】また、比較のために、本実施形態の反射型
液晶表示素子からカラーフィルタ層１４を除いた反射型
液晶表示素子を作製したところ、正面特性で、コントラ
スト２３．１、白のＹ値換算での反射率３８．１％が得
られた。
【００４９】また、液晶のツイスト角ΩLCを変化させて
特性を調べたところ、本実施形態の反射型液晶表示素子
では、ツイスト角を４５゜〜９０゜の範囲内とすれば、良
好な特性が得られることが確認された。そして、ツイス
ト角ΩLCを６０゜〜６５゜の範囲内としたときに、特に良
好な特性を得られた。
【００５０】また、本実施形態の反射型液晶表示素子
は、散乱フィルム層１２を備えたことにより、周囲光を
集光して明るい表示を得ることができる。また、この散
乱フィルム層１２は、液晶セル１の片側のみに設けられ
ているので、表示画像のボケが抑制される。さらに、散
乱フィルム層１２として前方散乱フィルムを用いること
により、光の利用効率がさらに向上する。なお、散乱フ
ィルム層１２として用いる散乱フィルムは、後方散乱特
性がほとんど認められない程度に前方散乱性の強いもの
が好ましい。
【００５１】なお、上記の説明では、液晶セル１をツイ
ステッドネマティック液晶セルとしたが、これに限ら
ず、他のタイプの液晶セルにも本発明を適用できる。例
えば、液晶セル１としてホモジニアス液晶セルを用いた
ときは、光学補償部材１１のレタデーション値ＲC=１０
７ｎｍとした場合に、ツイスティッドネマティック液晶
と同様に良好な特性が得られた。また、液晶セル１とし
てハイブリットアライメントネマティック液晶セルを用
いたときは、光学補償部材１１のレタデーション値ＲC=
１１５ｎｍとした場合に、ツイスティッドネマティック
液晶と同様に良好な特性が得られた。
【００５２】また、以上の構成では、散乱フィルム層１
２を光学補償部材１１と上側透明基板１３との間に配置
したが、散乱フィルム層１２を、偏光フィルム１０の上
に配置したときも、偏光フィルム１０と光学補償部材１
１との間に配置したときも、同じ特性が得られた。
【００５３】なお、本実施形態では、金属反射電極の材
料としてアルミニウムを用いたが、これに限定されるも
のではなく、例えば銀を材料とする金属反射電極を用い
ても同様の効果を得ることができる。
【００５４】（実施形態２）図５は、実施形態２の反射
型液晶表示素子の概略構成を示す断面図である。この反
射型液晶表示素子は、液晶セル６の片面に、光学補償部
材６１と、偏光フィルム６０とが、この順に積層された
構成である。
【００５５】液晶セル６は、透明な上側透明基板６３
と、下側基板６９とを備えている。上側透明基板６３に
は、カラーフィルタ層６４と、透明電極６６と、配向層
６５aとが設けられている。下側基板６９には、金属反
射電極６８と、配向層６５bとが設けられている。配向
層６５aと配向層６５bとの間に液晶が封入されることに
より、液晶層６７が形成されている。なお、下側基板６
９は、透明である必要はない。
【００５６】ここで、上記反射型液晶表示素子の製造工
程について説明する。上側透明基板６３および下側基板
６９として、無アルカリガラス基板(例えば１７３７：
コーニング社製)を用いることができる。まず、上側透
明基板６３上に、顔料分散タイプの染料で、赤、緑、青
のストライプ配列のカラーフィルタ層６４を、フォトリ
ソグラフィーで形成する。その上に、インジウム・錫・
オキサイド（ＩＴＯ）で、画素電極として透明電極６６
を形成する。
【００５７】また、下側基板６９上には、チタンを８０
nm蒸着した上に、アルミニウムを２００nm蒸着したもの
を形成し、さらにその表面を平均傾斜角３゜〜１２゜とな
るように荒らすことにより、拡散（散乱）反射タイプの
金属反射電極６８を形成する。
【００５８】次に、透明電極６６および金属反射電極６
８上には、ポリイミドのγ−ブチロラクトンの５重量％
溶液を印刷し、２５０℃で硬化させる。その後、所定の
ツイスト角を実現するように、レーヨン布を用いた回転
ラビング法による配向処理を行うことにより、配向層６
５ａ・６５ｂを形成する。
【００５９】そして、上側透明基板６３上の周辺部に、
所定の径のガラスファイバーを１．０重量％混入した熱
硬化性シール樹脂（例えばストラクトボンド：三井東圧
化学株式会社製）を印刷する。下側基板６９上には所定
の径の樹脂ビーズを１００〜２００個／mm2の割合で散
布する。
【００６０】そして、上側透明基板６３と下側基板６９
とを互いに貼り合わせ、１５０℃でシール樹脂を硬化さ
せ後、液晶を真空注入することにより、液晶層６７を形
成する。この液晶としては、ΔｎLC=０．０８のフッ素
エステル系ネマティック液晶に、カイラルピッチが８０
μmになるようにカイラル液晶を混ぜたものを用いるこ
とができる。液晶の注入が完了した後、紫外線硬化性樹
脂で封口した後、この樹脂を紫外線光により硬化させ
る。
【００６１】こうして形成された液晶セル６の上側透明
基板６３の上に、光学補償部材６１を、その遅相軸が所
定の角度となるように貼付する。さらに、偏光フィルム
６０として、ニュートラルグレーの偏光フィルム（住友
化学工業株式会社製ＳＱ−１８５２ＡＰ）にアンチグレ
ア(ＡＧ)処理とアンチリフレクション（ＡＲ）処理を施
したものを、その吸収軸が、光学補償部材６１の遅相軸
と所定の角度をなすように貼付する。
【００６２】この光学補償部材６１のレタデーションＲ
Cは、液晶セル６に実効電圧Ｖonを印加した時の液晶の
レタデーション値をＲonとし、光の波長をλとしたとき
に、 Ｒon+ＲC=λ／４＋ｍ・λ／２ (ｍ＝０，１，２・・
・) の関係を満たすように決定される。なお、この関係は、
可視域波長（３８０ｎｍ≦λ≦７８０ｎｍ）において満
たされていることが好ましい。
【００６３】ここでは、ｍ＝０とし、液晶セル６に実効
電圧Ｖon=５Ｖを印加したときの液晶のレタデーション
値Ｒonが３３ｎｍであることから、ＲC=１０５ｎｍとし
た。これにより、コントラストの高いノーマリーホワイ
トモードの反射型液晶表示素子が実現できた。
【００６４】本実施形態では、光学補償部材６１とし
て、正面から見たとき、すなわち法線方向から見たとき
に遅相軸を持ち、図６（ａ）に示すように、屈折率ｎ
x、ｎy、ｎzが、ｎx≒ｎy＞ｎzの関係を満たし、ｎyが
光学補償部材の面内方向に含まれているネガ型のハイブ
リッド・ティルト・タイプの光学補償部材を用いた。な
お、この光学補償部材６１をｎy方向から見たときのｎ
ｚは、図６（ｂ）に示すように、光学補償部材６１の片
側でティルト角が５゜、反対側で９０゜となっており、そ
の間では連続的にティルト変化している。なお、屈折率
ｎｚのティルト角は、この値に限定されないが、光学補
償部材６１の片側で０°〜１０°、反対側で６０°〜９
０°の範囲であることが好ましい。
【００６５】ここで、光学補償部材６１は、２枚のガラ
ス基板の一方を垂直配向膜、他方を一方向に回転ラビン
グすることで配向性を付与した水平配向膜で処理して貼
り合わせ、ディスコティック液晶を注入することによっ
て作成できる。この構成によれば、白黒表示が無彩色
で、コントラストが高く、視角による反射率変化が少な
いノーマリーホワイトモードの反射型液晶表示素子が実
現できた。
【００６６】また、上記の液晶セル６では、液晶の誘電
率異方性Δεが４．９であり、液晶の層厚ｄLC=３．０
μm、ΔｎLC・ｄLC=０．２４μmとした。ここで、上側透
明基板６３および下側基板６９の一方の基板に最も近接
している液晶分子の方向と、上側透明基板６３および下
側基板６９の他方の基板に最も近接している液晶分子の
方向とがなす角のうち、大きい方の角の二等分線を、基
板面内の基準線として定める。そして、上記一方の基板
側から見て、液晶層６７のネマティック液晶が、上記一
方の基板側から他方の基板側にかけてツイストしていく
方向を正として、上記基準線と偏光フィルム６０の吸収
軸とがなす角をφ Pとする。また、上記基準線と、光学補
償部材６１の遅相軸とがなす角度をφFとする。このと
きに、ツイスト角度ΩLC=６３．０゜、φP=４５．０゜、
φF=９０．０゜とすると、コントラストの高いノーマリ
ーホワイトモードの反射型液晶表示素子が実現できた。
【００６７】ここで、この条件で光学特性を測定した。
なお、反射率の測定は、完全拡散光源を用いて行った。
その結果、本実施形態の反射型液晶表示素子は、正面特
性で、白のＹ値換算での反射率は２１．７％、コントラ
ストは２１．３であった。また、黒から白まで無彩色で
変化するので、６４階調フルカラーの表示が可能である
ことも確認できた。
【００６８】また、視角変化に対して、±６０°まで階
調反転がなく、良好な視角特性が得られた。また、特に
左右方向に関しては、白の反射率の視角変化が少なく、
良好な視角特性が得られた。
【００６９】また、比較のために、本実施形態の反射型
液晶表示素子からカラーフィルタ層６４を除いた反射型
液晶表示素子を作製したところ、正面特性で、コントラ
スト２２．５、白のＹ値換算での反射率３７．４％が得
られた。
【００７０】また、液晶のツイスト角ΩLCを変化させて
特性を調べたところ、本実施形態の反射型液晶表示素子
では、ツイスト角を４５゜〜９０゜の範囲内とすれば、良
好な特性が得られることが確認された。そして、ツイス
ト角ΩLCを６０゜〜６５゜の範囲内としたときに、特に良
好な特性を得られた。
【００７１】また、上記の説明では、液晶セル６をツイ
ステッドネマティック液晶セルとしたが、これに限ら
ず、他のタイプの液晶セルにも本発明を適用できる。例
えば、液晶セル６としてホモジニアス液晶セルを用いた
ときは、光学補償部材６１のレタデーション値ＲC=１０
２ｎｍとした場合に、ツイスティッドネマティック液晶
と同様に良好な特性が得られた。また、液晶セル６とし
てハイブリットアライメントネマティック液晶セルを用
いたときは、光学補償部材６１のレタデーション値ＲC=
１１０ｎｍとした場合に、ツイスティッドネマティック
液晶と同様に良好な特性が得られた。
【００７２】なお、本実施形態では、金属反射電極の材
料としてアルミニウムを用いたが、これに限定されるも
のではなく、例えば銀を材料とする金属反射電極を用い
ても同様の効果を得ることができる。
【００７３】（実施形態３）図７は、実施形態３の反射
型液晶表示素子の概略構成を示す断面図である。この反
射型液晶表示素子は、液晶セル７の片面に、光学補償部
材７１と、偏光フィルム７０とが、この順に積層された
構成である。
【００７４】液晶セル７は、ともに透明な上側透明基板
７３と下側透明基板７９とを備えている。上側透明基板
７３には、カラーフィルタ層７４と、透明電極７６と、
配向層７５aとが設けられている。下側透明基板７９に
は、透明電極７８と、配向層７５bとが設けられてい
る。配向層７５aと配向層７５bとの間に液晶が封入され
ることにより、液晶層７７が形成されている。
【００７５】ここで、上記反射型液晶表示素子の製造工
程について説明する。上側透明基板７３および下側透明
基板７９として、無アルカリガラス基板(例えば１７３
７：コーニング社製)を用いることができる。まず、上
側透明基板７３上に、顔料分散タイプの染料で、赤、
緑、青のストライプ配列のカラーフィルタ層７４を、フ
ォトリソグラフィーで形成する。
【００７６】そして、カラーフィルタ層７４および下側
透明基板７９のそれぞれの上に、インジウム・錫・オキ
サイド（ＩＴＯ）で、画素電極としての透明電極７６・
７８を形成する。
【００７７】次に、透明電極７６・７８上に、ポリイミ
ドのγ−ブチロラクトンの５重量％溶液を印刷し、２５
０℃で硬化させる。その後、所定のツイスト角を実現す
るように、レーヨン布を用いた回転ラビング法による配
向処理を行うことにより、配向層７５ａ・７５ｂを形成
する。
【００７８】上側透明基板７３上の周辺部には、所定の
径のガラスファイバーを１．０重量％混入した熱硬化性
シール樹脂（例えばストラクトボンド：三井東圧化学株
式会社製）を印刷する。下側基板７９上には、所定の径
の樹脂ビーズを１００〜２００個／mm2の割合で散布す
る。
【００７９】そして、上側透明基板７３と下側基板７９
とを互いに貼り合わせ、１５０℃でシール樹脂を硬化さ
せた後、液晶を真空注入する。この液晶としては、Δｎ
LC=０．０８のフッ素エステル系ネマティック液晶に、
カイラルピッチが８０μmになるようにカイラル液晶を
混ぜたものを用いることができる。液晶の注入が完了し
た後、紫外線硬化性樹脂で封口し、この樹脂を紫外線光
により硬化させる。こうして形成された液晶セル７の上
側透明基板７３の上に、光学補償部材７１としての高分
子フィルムを、遅相軸が所定の角度となるように貼付す
る。さらに、偏光フィルム７０として、ニュートラルグ
レーの偏光フィルム（住友化学工業株式会社製ＳＱ−１
８５２ＡＰ）にアンチグレア(ＡＧ)処理およびアンチリ
フレクション（ＡＲ）処理を施したものを、吸収軸また
は透過軸の方向が、光学補償部材７１の遅相軸と所定の
角度をなすように貼付する。
【００８０】また、下側透明基板７９の下方に、拡散反
射板７２として、銀の拡散反射板を設置する。この光学
補償部材７１のレタデーションＲCは、液晶セル７に実
効電圧Ｖonを印加した時の液晶のレタデーション値をＲ
onとし、光の波長をλとしたときに、 Ｒon+ＲC=（ｍ＋１）・λ／２ (ｍ＝０，１，２・・
・) の関係を満たすように決定される。なお、この関係は、
可視域波長（３８０ｎｍ≦λ≦７８０ｎｍ）において満
たされていることが好ましい。
【００８１】ここでは、ｍ＝０とし、液晶セル７に実効
電圧Ｖon=５Ｖを印加したときの液晶のレタデーション
値Ｒonが４０ｎｍであることから、ＲC=２３５ｎｍとし
た。これにより、コントラストの高いノーマリーブラッ
クモードの反射型液晶表示素子が実現できた。
【００８２】本実施形態では、光学補償部材７１とし
て、正面から見たとき、すなわち法線方向から見たとき
に遅相軸を持ち、図２（ａ）に示すように、屈折率ｎ
x、ｎy、ｎzが、ｎx＞ｎy≒ｎzの関係を満たし、ｎyが
光学補償部材の面内方向に含まれているポジ型のハイブ
リッド・ティルト・タイプの光学補償部材を用いた。な
お、この光学補償部材７１をｎy方向から見たときのｎ
ｘは、図２（ｂ）に示すように、光学補償部材７１の片
側でティルト角が５゜、反対側で９０゜となっており、そ
の間では連続的にティルト変化している。なお、屈折率
ｎｘのティルト角は、この値に限定されないが、光学補
償部材７１の片側で０°〜１０°、反対側で６０°〜９
０°の範囲であることが好ましい。
【００８３】ここで、光学補償部材７１は、２枚のガラ
ス基板の一方を垂直配向膜、他方を一方向に回転ラビン
グすることで配向性を付与した水平配向膜で処理して貼
り合わせ、ネマティック液晶を注入することによって作
成できる。この構成によれば、白黒表示が無彩色で、コ
ントラストが高く、視角による反射率変化が少ないノー
マリーブラックモードの反射型液晶表示素子が実現でき
た。
【００８４】ここで、上側透明基板７３および下側透明
基板７９の一方の基板に最も近接している液晶分子の方
向と、上側透明基板７３および下側透明基板７９の他方
の基板に最も近接している液晶分子の方向とがなす角の
うち、大きい方の角の二等分線を、基板面内の基準線と
して定める。そして、上記一方の基板側から見て、液晶
層７７のネマティック液晶が、上記一方の基板側から他
方の基板側にかけてツイストしていく方向を正として、
上記基準線と偏光フィルム７０の吸収軸（または透過
軸）とがなす角をφPとする。また、上記基準線と、光学
補償部材７１の遅相軸とがなす角度をφFとする。この
ときに、ツイスト角度ΩLC=６３．０゜、φP=４５．０
゜、φF=９０．０゜とすると、コントラストの高いノー
マリーブラックモードの反射型液晶表示素子が実現でき
た。
【００８５】ここで、この条件で光学特性を測定した。
なお、反射率の測定は、完全拡散光源を用いて行った。
図８は、本実施形態の反射型液晶表示素子の反射率と印
加電圧との関係を示すグラフである。本反射型液晶表示
素子は、正面特性で、白のＹ値換算での反射率が２０．
８％、コントラストは２３．１であった。また、黒から
白まで無彩色で変化するので、６４階調フルカラーの表
示が可能であることも確認できた。
【００８６】また、視角変化に対して、±６０°まで階
調反転がなく、良好な視角特性が得られた。また、特に
左右方向に関しては、白の反射率の視角変化が少なく、
良好な視角特性が得られた。
【００８７】また、比較のために、本実施形態の反射型
液晶表示素子からカラーフィルタ層７４を除いた反射型
液晶表示素子を作製したところ、正面特性で、コントラ
スト２４．１、白のＹ値換算での反射率３６．８％が得
られた。
【００８８】また、液晶のツイスト角ΩLCを変化させて
特性を調べたところ、本実施形態の反射型液晶表示素子
では、ツイスト角を４５゜〜９０゜の範囲内とすれば、良
好な特性が得られることが確認された。そして、ツイス
ト角ΩLCを６０゜〜６５゜の範囲内としたときに、特に良
好な特性を得られた。
【００８９】また、上記の説明では、液晶セル７をツイ
ステッドネマティック液晶セルとしたが、これに限ら
ず、他のタイプの液晶セルにも本発明を適用できる。例
えば、液晶セル７としてホモジニアス液晶セルを用いた
ときは、光学補償部材７１のレタデーション値ＲC=２４
０ｎｍとした場合に、ツイスティッドネマティック液晶
と同様に良好な特性が得られた。
【００９０】また、液晶セル７としてハイブリットアラ
イメントネマティック液晶セルを用いたときは、光学補
償部材７１のレタデーション値ＲC=２４５ｎｍとした場
合に、ツイスティッドネマティック液晶と同様に良好な
特性が得られた。
【００９１】さらに、液晶セル７として、液晶の誘電率
異方性Δεが−５．１であるホメオトロピック液晶セル
を用いたときは、光学補償部材７１のレタデーション値
ＲC=４０ｎｍとした場合に、ツイスティッドネマティッ
ク液晶と同様に良好な特性が得られた。
【００９２】また、拡散反射板７２を下側透明基板７９
の下方に設置する際に、粘着剤で完全に接着させるので
はなく、間に空気層を形成することで、樹脂の屈折率
（約１．６）と空気の屈折率（１．０）との差によって
起こる拡散効果の拡大により、より自然な視角特性を得
られることが確認できた。
【００９３】なお、本実施形態では、金属反射電極の材
料として銀を用いたが、これに限定されるものではな
く、例えばアルミニウムを材料とする金属反射電極を用
いても同様の効果を得ることができる。
【００９４】（実施形態４）図９は、実施形態４の反射
型液晶表示素子の概略構成を示す断面図である。この反
射型液晶表示素子は、液晶セル９の片面に、散乱フィル
ム層９２と、光学補償部材９１と、偏光フィルム９０と
が、この順に積層された構成である。
【００９５】液晶セル９は、上側透明基板９３と下側基
板９９とを備えている。上側透明基板９３には、カラー
フィルタ層９４と、透明電極９６と、配向層９５aとが
設けられている。下側基板９９には、金属反射電極９８
と配向層９５bとが設けられている。配向層９５aと配向
層９５bとの間に液晶が封入されることにより、液晶層
９７が設けられている。なお、下側基板９９は、透明で
ある必要はない。
【００９６】また、本実施形態の反射型液晶表示素子
は、非線形スイッチング素子によりアクティブ駆動され
るようになっており、金属反射電極９８が、コンタクト
ホール１０５を介して、平坦化膜１０４の下の薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴ）素子１０２と導通している。なお、
１００はゲート電極、１０１はソース線、１０３はドレ
イン電極である。
【００９７】ここで、上記反射型液晶表示素子の製造工
程について説明する。上側透明基板９３および下側基板
９９としては、無アルカリガラス基板(例えば１７３
７：コーニング社製)を用いることができる。上側透明
基板９３上に、顔料分散タイプの染料で、赤、緑、青の
ストライプ配列のカラーフィルタ層９４を、フォトリソ
グラフィーで形成する。その上に、インジウム・錫・オ
キサイド（ＩＴＯ）で、画素電極として透明電極９６を
形成した。
【００９８】また、下側基板９９上には、周知の方法に
より、アルミニウムとタンタルからなるゲート電極９
０、チタンとアルミニウムからなるソース電極９１およ
びドレイン電極９３をマトリクス状に配置し、ゲート電
極１００とソース電極１０１との各交差部に、アモルフ
ァスシリコンからなる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子
１０２を形成する。
【００９９】このように非線形素子を形成した下側基板
９９上の全面に、ポジ型の感光性アクリル樹脂（例え
ば、ＦＶＲ：富士薬品工業株式会社製）を塗布して平坦
化膜１０４を形成する。さらに、所定のフォトマスクを
用いて紫外線を照射し、ドレイン電極１０３上の平坦化
膜１０４に、コンタクトホール１０５を形成する。
【０１００】そして、その上に、チタンを８０nm蒸着
し、さらにアルミニウムを２００nm蒸着したものを形成
することにより、鏡面反射タイプの金属反射電極９８を
形成する。
【０１０１】次に、透明電極９６および金属反射電極９
８上に、ポリイミドのγ−ブチロラクトンの５重量％溶
液を印刷し、２５０℃で硬化させる。そして、所定のツ
イスト角を実現するように、レーヨン布を用いた回転ラ
ビング法による配向処理を行うことで、配向層９５ａ・
９５ｂを形成する。
【０１０２】そして、上側透明基板９３上の周辺部に、
所定の径のガラスファイバーを１．０重量％混入した熱
硬化性シール樹脂（例えばストラクトボンド：三井東圧
化学株式会社製）を印刷する。下側基板９９上には、所
定の径の樹脂ビーズを１００〜２００個／mm2の割合で
散布する。
【０１０３】そして、上側透明基板９３と下側基板９９
とを互いに貼り合わせ、１５０℃でシール樹脂を硬化さ
せた後、液晶を真空注入する。この液晶としては、Δｎ
LC=０．０８のフッ素エステル系ネマティック液晶に所
定の量のカイラル液晶を混ぜたものを用いることができ
る。液晶の注入が完了した後、紫外線硬化性樹脂で封口
し、この樹脂を紫外線光により硬化させる。
【０１０４】こうして形成された液晶セル９の上側透明
基板９３の上に、散乱フィルム層９２として、等方性の
前方散乱フィルムを貼付する。その上に、光学補償部材
９１を、遅相軸が所定の角度となるように貼付する。さ
らに、偏光フィルム９０として、ニュートラルグレーの
偏光フィルム（住友化学工業株式会社製ＳＱ−１８５２
ＡＰ）にアンチグレア(ＡＧ)処理およびアンチリフレク
ション（ＡＲ）処理を施したものを、吸収軸（または透
過軸）が、光学補償部材９１の遅相軸と所定の角度をな
すように貼付する。
【０１０５】この光学補償部材９１のレタデーションＲ
Cは、液晶セル９に実効電圧Ｖonを印加した時の液晶の
レタデーション値をＲonとし、光の波長をλとしたとき
に、 Ｒon+ＲC=（ｍ＋１）・λ／２ (ｍ＝０，１，２・・
・) の関係を満たすように決定される。なお、この関係は、
可視域波長（３８０ｎｍ≦λ≦７８０ｎｍ）において満
たされていることが好ましい。
【０１０６】ここでは、ｍ＝０とし、液晶セル９に実効
電圧Ｖon=５Ｖを印加したときの液晶のレタデーション
値Ｒonが４０ｎｍであることから、ＲC=２３５ｎｍとし
た。これにより、コントラストの高いノーマリーブラッ
クモードの反射型液晶表示素子が実現できた。
【０１０７】本実施形態では、光学補償部材９１とし
て、正面から見たとき、すなわち法線方向から見たとき
に遅相軸を持ち、図６（ａ）に示すように、屈折率ｎ
x、ｎy、ｎzが、ｎx≒ｎy＞ｎzの関係を満たし、ｎyが
光学補償部材の面内方向に含まれているネガ型のハイブ
リッド・ティルト・タイプの光学補償部材を用いた。な
お、この光学補償部材９１をｎｙ方向から見たときのｎ
ｚは、図６（ｂ）に示すように、光学補償部材９１の片
側でティルト角が５゜、反対側で９０゜となっており、そ
の間では連続的にティルト変化している。なお、屈折率
ｎｚのティルト角は、この値に限定されないが、光学補
償部材９１の片側で０°〜１０°、反対側で６０°〜９
０°の範囲であることが好ましい。
【０１０８】ここで、光学補償部材９１は、２枚のガラ
ス基板の一方を垂直配向膜、他方を一方向に回転ラビン
グすることで配向性を付与した水平配向膜で処理して貼
り合わせ、ディスコティック液晶を注入することによっ
て作成できる。この構成によれば、白黒表示が無彩色
で、コントラストが高く、視角による反射率変化が少な
いノーマリーブラックモードの反射型液晶表示素子が実
現できた。
【０１０９】ここで、上側透明基板９３および下側基板
９９の一方の基板に最も近接している液晶分子の方向
と、上側透明基板９３および下側基板９９の他方の基板
に最も近接している液晶分子の方向とがなす角のうち、
大きい方の角の二等分線を、基板面内の基準線として定
める。そして、上記一方の基板側から見て、液晶層９７
のネマティック液晶が、上記一方の基板側から他方の基
板側にかけてツイストしていく方向を正として、上記基
準線と偏光フィルム９０の吸収軸（または透過軸）とが
なす角をφPとする。また、上記基準線と、光学補償部材
９１の遅相軸とがなす角度をφFとする。このときに、
ツイスト角度ΩLC=６３．０゜、φP=４５．０゜、φF=９
０．０゜とすると、コントラストの高いノーマリーブラ
ックモードの反射型液晶表示素子が実現できた。
【０１１０】ここで、この条件で光学特性を測定した。
なお、反射率の測定は、完全拡散光源を用いて行った。
この測定の結果、本反射型液晶表示素子は、正面特性
で、白のＹ値換算での反射率が２１．１％、コントラス
トは２４．０であった。また、黒から白まで無彩色で変
化するので、６４階調フルカラーの表示が可能であるこ
とも確認できた。
【０１１１】また、視角変化に対して、±６０°まで階
調反転がなく、良好な視角特性が得られた。また、特に
左右方向に関しては、白の反射率の視角変化が少なく、
良好な視角特性が得られた。
【０１１２】また、比較のために、本実施形態の反射型
液晶表示素子からカラーフィルタ層９４を除いた反射型
液晶表示素子を作製したところ、正面特性で、コントラ
スト２４．７、白のＹ値換算での反射率３７．１％が得
られた。
【０１１３】また、液晶のツイスト角ΩLCを変化させて
特性を調べたところ、本実施形態の反射型液晶表示素子
では、ツイスト角を４５゜〜９０゜の範囲内とすれば、良
好な特性が得られることが確認された。そして、ツイス
ト角ΩLCを６０゜〜６５゜の範囲内としたときに、特に良
好な特性を得られた。
【０１１４】また、上記の説明では、液晶セル９をツイ
ステッドネマティック液晶セルとしたが、これに限ら
ず、他のタイプの液晶セルにも本発明を適用できる。例
えば、液晶セル９としてホモジニアス液晶セルを用いた
ときは、光学補償部材９１のレタデーション値ＲC=２４
０ｎｍとした場合に、ツイスティッドネマティック液晶
と同様に良好な特性が得られた。
【０１１５】また、液晶セル９としてハイブリットアラ
イメントネマティック液晶セルを用いたときは、光学補
償部材９１のレタデーション値ＲC=２４５ｎｍとした場
合に、ツイスティッドネマティック液晶と同様に良好な
特性が得られた。
【０１１６】さらに、液晶セル９として、液晶の誘電率
異方性Δεが−５．０であるホメオトロピック液晶セル
を用いたときは、光学補償部材９１のレタデーション値
ＲC=４０ｎｍとした場合に、ツイスティッドネマティッ
ク液晶と同様に良好な特性が得られた。
【０１１７】なお、本実施形態に限らず、前述したすべ
ての実施形態において、一方の基板上にＴＦＴなどの非
線形素子を形成することで、アクティブ駆動の反射型液
晶表示素子を得ることができる。また非線形素子として
は、アモルファスシリコンのＴＦＴにとどまらず、二端
子素子（ＭＩＭまたは薄膜ダイオード等）や、ポリシリ
コンＴＦＴなどを用いても同様の効果が得られる。
【０１１８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の反射型
液晶表示素子によれば、明るく、コントラストが高く、
無彩色の白黒変化が可能で、視角による反射率変化の少
ないノーマリーホワイト型またはノーマリーブラック型
の反射型液晶表示素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１における反射型液晶表示
素子の概略構成を示す断面図
【図２】 前記反射型液晶表示素子が備える光学補償部
材を説明するものであり、（ａ）は屈折率の模式図、
（ｂ）はｎｙ方向から見た上記光学補償部材の断面模式
図
【図３】 前記反射型液晶表示素子における反射率と印
加電圧との関係を示すグラフ
【図４】 前記反射型液晶表示素子の反射率の特性を示
すものであり、（ａ）は右方向の視角変化に対する反射
率の特性を示すグラフ、（ｂ）は下方向の視角変化に対
する反射率の特性を示すグラフ
【図５】 本発明の実施形態２における反射型液晶表示
素子の概略構成を示す断面図
【図６】 前記反射型液晶表示素子が備える光学補償部
材を説明するものであり、（ａ）は屈折率の模式図、
（ｂ）はｎｙ方向から見た上記光学補償部材の断面模式
図
【図７】 本発明の実施形態３における反射型液晶表示
素子の概略構成を示す断面図
【図８】 前記反射型液晶表示素子における反射率と印
加電圧との関係を示すグラフ
【図９】 本発明の実施形態４における反射型液晶表示
素子の概略構成を示す断面図
【符号の説明】
１・６・７・９ 液晶セル １０・６０・７０・９０ 偏光フィルム １１・６１・７１・９１ 高分子フィルム １２・９２ 散乱フィルム層 １３・６３・７３・９３ 上側透明基板 １４・６４・７４・９４ カラーフィルタ層 １５ａ・６５ａ・７５ａ・９５ａ 配向層 １５ｂ・６５ｂ・７５ｂ・９５ｂ 配向層 １６・６６・７６・９６ 透明電極 １７・６７・７７・９７ 液晶層 １８・６８・９８ 金属反射電極 １９・６９・９９ 下側基板 ７２ 拡散反射板 ７９ 下側透明基板 １００ ゲート電極 １０１ ソース線 １０２ ＴＦＴ素子 １０３ ドレイン電極 １０４ 平坦化膜 １０５ コンタクトホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩井 義夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H091 FA02X FA08X FA14Z FA32X GA02 GA06 GA13 HA07 LA19 2H092 JA03 JA24 PA02 PA08 PA11 PA12 QA07

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一対の基板間に液晶層を有する液晶セル
    と、前記液晶層に対して一方の基板側に配置された1枚
    の偏光フィルムと、前記液晶層に対して他方の基板側に
    配置された光反射手段とを備えた反射型液晶表示素子に
    おいて、 前記偏光フィルムと液晶セルとの間に、法線方向から見
    たときに遅相軸を持つハイブリッド・ティルト・タイプ
    の光学補償部材を備え、前記光学補償部材のレタデーシ
    ョン値をＲCとし、前記液晶セルに実効電圧Ｖonを印加
    したときの前記液晶層のレタデーション値をＲonとし、
    光の波長をλとしたとき、 Ｒon+ＲC=λ／４＋ｍ・λ／２ (ｍ＝０，１，２・・
    ・) の関係を満たすことを特徴とする反射型液晶表示素子。
  2. 【請求項２】 一対の基板間に液晶層を有する液晶セル
    と、前記液晶層に対して一方の基板側に配置された1枚
    の偏光フィルムと、前記液晶層に対して他方の基板側に
    配置された光反射手段とを備えた反射型液晶表示素子に
    おいて、 前記偏光フィルムと液晶セルとの間に、法線方向から見
    たときに遅相軸を持つハイブリッド・ティルト・タイプ
    の光学補償部材を備え、前記光学補償部材のレタデーシ
    ョン値をＲCとし、前記液晶セルに実効電圧Ｖonを印加
    したときの前記液晶層のレタデーション値をＲonとし、
    光の波長をλとしたとき、 Ｒon+ＲC=（ｍ＋１）・λ／２ (ｍ＝０，１，２・・
    ・) の関係を満たすことを特徴とする反射型液晶表示素子。
  3. 【請求項３】 前記光学補償部材が、屈折率ｎx、ｎy、
    ｎzが、ｎx＞ｎy≒ｎzの関係を満たし、かつ、ｎyが光
    学補償部材の面内方向に含まれると共に、 前記光学補償部材をｎy方向から見たときのｎxが、光学
    補償部材の片側で０°〜１０゜、反対側で６０゜〜９０゜
    のティルト角をもち、その間で連続的にティルト変化す
    るポジ型ハイブリッド・ティルト・タイプである請求項
    １または２に記載の反射型液晶表示素子。
  4. 【請求項４】 前記光学補償部材が、屈折率ｎx、ｎy、
    ｎzが、ｎx≒ｎy＞ｎzの関係を満たし、かつ、ｎyが光
    学補償部材の面内方向に含まれると共に、 前記光学補償部材をｎy方向から見たときのｎzが、光学
    補償部材の片側で０°〜１０゜、反対側で６０゜〜９０゜
    のティルト角をもち、その間で連続的にティルト変化す
    るネガ型のハイブリッド・ティルト・タイプである請求
    項１または２に記載の反射型液晶表示素子。
  5. 【請求項５】 前記液晶層が、正の誘電率異方性をもつ
    ネマティック液晶を含み、前記Ｒonの値が １０ｎｍ＜Ｒon≦５０ｎｍ を満たす請求項１〜４のいずれか一項に記載の反射型液
    晶表示素子。
  6. 【請求項６】 前記Ｒonの値が、 ２０ｎｍ＜Ｒon≦４０ｎｍ を満たす請求項５に記載の反射型液晶表示素子。
  7. 【請求項７】 前記液晶層が、負の誘電率異方性をもつ
    ネマティック液晶を含み、前記Ｒonの値が、 ２２０ｎｍ＜Ｒon≦２６０ｎｍ を満たす請求項１〜４のいずれか一項に記載の反射型液
    晶表示素子。
  8. 【請求項８】 前記Ｒonの値が、 ２３０ｎｍ＜Ｒon≦２５０ｎｍ を満たす請求項７に記載の反射型液晶表示素子。
  9. 【請求項９】 前記液晶セルがツイステッドネマティッ
    ク液晶セルであり、ツイスト角度を０°〜９０°とする
    請求項１〜８のいずれか一項に記載の反射型液晶表示素
    子
  10. 【請求項１０】 前記ツイスト角度を６０°〜７０°と
    する請求項９に記載の反射型液晶表示素子
  11. 【請求項１１】 前記液晶セルがホモジニアス液晶セル
    である請求項１〜８のいずれか一項に記載の反射型液晶
    表示素子
  12. 【請求項１２】 前記液晶セルがホメオトロピック液晶
    セルである請求項１〜４および７〜８のいずれか一項に
    記載の反射型液晶表示素子
  13. 【請求項１３】 前記液晶セルがハイブリットアライメ
    ントネマティック液晶セルである請求項１〜８のいずれ
    か一項に記載の反射型液晶表示素子
  14. 【請求項１４】 前記液晶層に対して一方の基板側に、
    散乱フィルムをさらに備えた請求項１〜１３のいずれか
    一項に記載の反射型液晶表示素子。
  15. 【請求項１５】 前記散乱フィルムが、前記光学補償部
    材と前記一方の基板との間に配置された請求項１４に記
    載の反射型液晶表示素子。
  16. 【請求項１６】 前記散乱フィルムが、前方散乱フィル
    ムである請求項１４または１５に記載の反射型液晶表示
    素子。
  17. 【請求項１７】 前記光反射手段が、前記液晶セル内に
    設けられた金属反射電極である請求項1〜１６のいずれ
    か一項に記載の反射型液晶表示素子。
  18. 【請求項１８】 前記金属反射電極が、アルミニウムお
    よび銀から選ばれる少なくとも１つの金属を含む請求項
    １７に記載の反射型液晶表示素子。
  19. 【請求項１９】前記金属反射電極の表面が鏡面状である
    請求項１７に記載の反射型液晶表示素子。
  20. 【請求項２０】 前記金属反射電極上に散乱膜を備えた
    請求項１７に記載の反射型液晶表示素子。
  21. 【請求項２１】 前記金属反射電極の表面が、入射光を
    拡散反射させる拡散反射面である請求項１７に記載の反
    射型液晶表示素子。
  22. 【請求項２２】 前記拡散反射面が、平均傾斜角３゜〜
    １２゜の凹凸を有する請求項２１に記載の反射型液晶表
    示素子。
  23. 【請求項２３】 前記他方の基板が透明基板であって、
    前記光反射手段が、前記透明基板の外側に配置された光
    反射板である請求項１〜１６のいずれか一項に記載の反
    射型液晶表示素子。
  24. 【請求項２４】 前記光反射板が、拡散反射板である請
    求項２３に記載の反射型液晶表示素子。
  25. 【請求項２５】 前記透明基板と前記光反射板との間に
    空気層が介在する請求項２３に記載の反射型液晶表示素
    子。
  26. 【請求項２６】 前記一方の基板側にカラーフィルタを
    備えた請求項１〜２５のいずれか一項に記載の反射型液
    晶表示素子。
  27. 【請求項２７】 前記他方の基板側に非線形素子を備え
    た請求項１〜２６のいずれか一項に記載の反射型液晶表
    示素子。
  28. 【請求項２８】 前記非線形素子の上に絶縁性の平坦化
    膜を備え、前記平坦化膜に、前記非線形素子と前記他方
    の基板側の電極とを導通させるコンタクトホールが形成
    された請求項２７に記載の反射型液晶表示素子。
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