JP2001083514A - 反射型液晶表示素子 - Google Patents
反射型液晶表示素子Info
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- G02F1/1397—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell the twist being substantially higher than 90°, e.g. STN-, SBE-, OMI-LC cells
-
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- G02F2202/40—Materials having a particular birefringence, retardation
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- G02F2203/02—Function characteristic reflective
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反射率が高く、コントラストの良好な反射型
液晶表示素子の提供。 【解決手段】 駆動用液晶セルの一方の面に偏光板を、
他方の面に反射板を配置すると共に、偏光板と反射板と
の間に光学異方体を配し、液晶セル中の液晶層における
偏光板から反射板への液晶分子のねじれ角と、光学異方
体の遅相軸の偏光板から反射板へのねじれ角をそれぞれ
特定の範囲に維持し、かつ、液晶層の屈折率異方性とそ
の厚みとの積並びに光学異方体の屈折率異方性とその厚
みとの積をそれぞれ特定の範囲に保持する。
液晶表示素子の提供。 【解決手段】 駆動用液晶セルの一方の面に偏光板を、
他方の面に反射板を配置すると共に、偏光板と反射板と
の間に光学異方体を配し、液晶セル中の液晶層における
偏光板から反射板への液晶分子のねじれ角と、光学異方
体の遅相軸の偏光板から反射板へのねじれ角をそれぞれ
特定の範囲に維持し、かつ、液晶層の屈折率異方性とそ
の厚みとの積並びに光学異方体の屈折率異方性とその厚
みとの積をそれぞれ特定の範囲に保持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学異方体と偏光
板とを備え、コントラストのよい反射型液晶表示素子に
関する。
板とを備え、コントラストのよい反射型液晶表示素子に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶ディスプレイ技術の進展によ
る、表示性能の格段の向上によって、電卓からワードプ
ロセッサやパーソナルコンピュータのディスプレイヘと
液晶表示装置の応用用途は拡大を遂げて来た。さらに、
液晶表示装置の有する薄型軽量なる特徴を大きく活かせ
る、携帯型情報端末機器のディスプレイとしての市場拡
大の期待が高まっている。携帯型用途としては通常バッ
テリー駆動であるがために消費電力を抑えることが重要
な課題となっている。そのために携帯型用途の液晶表示
装置等としては、電力の消費が大きいバックライトを使
用しないで済み、低消費電力化、薄型化、軽量化が可能
である反射型液晶表示装置が特に注目されている。従
来、液晶表示装置としては、ＴＮ（ツイステッドネマチ
ック）方式およびＳＴＮ（スーパーツイステッドネマチ
ック）方式のものが主に用いられている。上記ＳＴＮ方
式の液晶表示装置は、一般的には液晶セルを一対の偏光
板で挟んだ構造を有し、反射型液晶表示装置の場合は、
通常さらにその外側に反射板を配置する構成を有してい
る。ＳＴＮ方式の液晶表示装置では、液晶セル内の液晶
分子のねじれ角を９０°以上とし、液晶セルの複屈折効
果によって生じる楕円偏光に対する偏光板の透過軸の設
定角度が最適化される。よって、電圧印加に伴う急激な
分子配向変形を液晶の複屈折変化に反映させることがで
き、閾値以上で急激な光学的変化を呈する電気光学特性
を実現できる。ＳＴＮ方式の液晶表示装置においては、
液晶の複屈折により、表示の背景色として黄緑や濃紺が
生じることがある。この着色現象を改善するために、表
示用ＳＴＮ液晶セルに、光学補償用液晶セルまたはポリ
カーボネート、ねじれ位相差フィルムなどの高分子で形
成される位相差板を重ね合わせることが行われている。
これにより色補償を行い、白黒表示に近い表示を行う構
成の液晶表示装置が、いわゆるペーパーホワイト型液晶
表示装置として用いられている。しかしながら、ＳＴＮ
方式の液晶表示装置においては、前記偏光板の透過率は
偏光軸に平行に直線偏光を入射させた場合においても約
９０％であり、２枚の偏光板を使用する従来の構成では
十分な明るさを得ることができないという問題点があ
る。特に、反射型液晶表示装置の場合、バックライトを
使用しない上に、入射した光が出射するまでに偏光板を
合計４回通過することになるので光量の減衰が問題とな
る。この問題を解決する従来の技術として、特開平２−
１８９５１９号、又は特開平６−１１７１１号公報に記
載の技術がある。これらには、偏光板、位相差板、液晶
セル及び反射板がこの順に積層された構成、即ち一般に
用いられているＳＴＮ型液晶セルを用いた反射型液晶表
示素子等から反射板側の偏光板を除いた構成の液晶表示
装置が開示されている。このような構成とすることによ
って、入射した光が出射するまでに偏光板を通過する回
数が２回となり、必然的に高輝度が得られ、高反射率な
白表示が出来ることが期待される。しかしながら、この
ような構成を有する反射型液晶表示装置を形成する場
合、反射前後の偏光を一枚の偏光板で兼ねるという構造
上の自由度の低さに起因して、位相差板等の各層を、良
好な高コントラストの表示を与えるよう構成することが
困難である。
る、表示性能の格段の向上によって、電卓からワードプ
ロセッサやパーソナルコンピュータのディスプレイヘと
液晶表示装置の応用用途は拡大を遂げて来た。さらに、
液晶表示装置の有する薄型軽量なる特徴を大きく活かせ
る、携帯型情報端末機器のディスプレイとしての市場拡
大の期待が高まっている。携帯型用途としては通常バッ
テリー駆動であるがために消費電力を抑えることが重要
な課題となっている。そのために携帯型用途の液晶表示
装置等としては、電力の消費が大きいバックライトを使
用しないで済み、低消費電力化、薄型化、軽量化が可能
である反射型液晶表示装置が特に注目されている。従
来、液晶表示装置としては、ＴＮ（ツイステッドネマチ
ック）方式およびＳＴＮ（スーパーツイステッドネマチ
ック）方式のものが主に用いられている。上記ＳＴＮ方
式の液晶表示装置は、一般的には液晶セルを一対の偏光
板で挟んだ構造を有し、反射型液晶表示装置の場合は、
通常さらにその外側に反射板を配置する構成を有してい
る。ＳＴＮ方式の液晶表示装置では、液晶セル内の液晶
分子のねじれ角を９０°以上とし、液晶セルの複屈折効
果によって生じる楕円偏光に対する偏光板の透過軸の設
定角度が最適化される。よって、電圧印加に伴う急激な
分子配向変形を液晶の複屈折変化に反映させることがで
き、閾値以上で急激な光学的変化を呈する電気光学特性
を実現できる。ＳＴＮ方式の液晶表示装置においては、
液晶の複屈折により、表示の背景色として黄緑や濃紺が
生じることがある。この着色現象を改善するために、表
示用ＳＴＮ液晶セルに、光学補償用液晶セルまたはポリ
カーボネート、ねじれ位相差フィルムなどの高分子で形
成される位相差板を重ね合わせることが行われている。
これにより色補償を行い、白黒表示に近い表示を行う構
成の液晶表示装置が、いわゆるペーパーホワイト型液晶
表示装置として用いられている。しかしながら、ＳＴＮ
方式の液晶表示装置においては、前記偏光板の透過率は
偏光軸に平行に直線偏光を入射させた場合においても約
９０％であり、２枚の偏光板を使用する従来の構成では
十分な明るさを得ることができないという問題点があ
る。特に、反射型液晶表示装置の場合、バックライトを
使用しない上に、入射した光が出射するまでに偏光板を
合計４回通過することになるので光量の減衰が問題とな
る。この問題を解決する従来の技術として、特開平２−
１８９５１９号、又は特開平６−１１７１１号公報に記
載の技術がある。これらには、偏光板、位相差板、液晶
セル及び反射板がこの順に積層された構成、即ち一般に
用いられているＳＴＮ型液晶セルを用いた反射型液晶表
示素子等から反射板側の偏光板を除いた構成の液晶表示
装置が開示されている。このような構成とすることによ
って、入射した光が出射するまでに偏光板を通過する回
数が２回となり、必然的に高輝度が得られ、高反射率な
白表示が出来ることが期待される。しかしながら、この
ような構成を有する反射型液晶表示装置を形成する場
合、反射前後の偏光を一枚の偏光板で兼ねるという構造
上の自由度の低さに起因して、位相差板等の各層を、良
好な高コントラストの表示を与えるよう構成することが
困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、反射
率が高く、且つコントラストの良好な表示が得られる反
射型液晶表示素子を提供することにある。
率が高く、且つコントラストの良好な表示が得られる反
射型液晶表示素子を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電極を
備える一対の透明基板の間に液晶物質の層を挿入した液
晶セルと、偏光板と、反射板と、光学異方体とを備え、
２値以上の電圧値が選択されて前記液晶物質の層に駆動
電圧が印加される反射型液晶表示素子であって、前記偏
光板が前記液晶物質の層の一方の面に配置され、前記反
射板が前記液晶物質の層の他方の面に配置され、前記光
学異方体が前記偏光板及び前記反射板の間に配置され、
前記の液晶物質層における偏光板側から反射板側への液
晶物質分子のねじれ角θ１が、＋２００°〜＋２７０°
の範囲にあり、前記光学異方体の遅相軸の偏光板側から
反射板側へのねじれ角θ２が、−１５５°〜−２２０°
の範囲にあり、前記液晶物質層の屈折率異方性△ｎ１と
厚みｄ１との積（△ｎ１・ｄ１）が７００ｎｍ〜１００
０ｎｍの範囲であり、前記光学異方体の屈折率異方性△
ｎ２と厚みｄ２との積（△ｎ２・ｄ２）が５５０ｎｍ〜
８５０ｎｍの範囲である反射型液晶表示素子が提供され
る。
備える一対の透明基板の間に液晶物質の層を挿入した液
晶セルと、偏光板と、反射板と、光学異方体とを備え、
２値以上の電圧値が選択されて前記液晶物質の層に駆動
電圧が印加される反射型液晶表示素子であって、前記偏
光板が前記液晶物質の層の一方の面に配置され、前記反
射板が前記液晶物質の層の他方の面に配置され、前記光
学異方体が前記偏光板及び前記反射板の間に配置され、
前記の液晶物質層における偏光板側から反射板側への液
晶物質分子のねじれ角θ１が、＋２００°〜＋２７０°
の範囲にあり、前記光学異方体の遅相軸の偏光板側から
反射板側へのねじれ角θ２が、−１５５°〜−２２０°
の範囲にあり、前記液晶物質層の屈折率異方性△ｎ１と
厚みｄ１との積（△ｎ１・ｄ１）が７００ｎｍ〜１００
０ｎｍの範囲であり、前記光学異方体の屈折率異方性△
ｎ２と厚みｄ２との積（△ｎ２・ｄ２）が５５０ｎｍ〜
８５０ｎｍの範囲である反射型液晶表示素子が提供され
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の反射型液晶表示素子は、
液晶セルと、偏光板と、反射板と、光学異方体とを備え
る。前記液晶セルは、電極を備える一対の透明基板及び
その間に挿入された液晶物質の層を有する。前記透明基
板としては、前記液晶物質を特定の配向方向に配向させ
るものを用いることができる。具体的には、透明基板自
体が前記液晶物質を配向させる性質を有している透明基
板又は液晶物質を配向させる性質を有する配向膜等を設
けた透明基板がいずれも使用可能である。このような特
定の配向方向を有する透明基板２枚を、その配向方向が
捩れた関係になるよう保持し、その透明基板の間に液晶
物質の層を形成させることにより、前記液晶物質の層
に、特定のねじれ角を与えることができる。また、液晶
セルの電極は、通常、液晶物質の層が接する前記透明基
板の面上に設けることができ、配向膜を有する透明基板
を用いた場合は、透明基板と配向膜との間に設けること
ができる。前記液晶物質としては、通常ＳＴＮ型液晶表
示素子に用いられる各種のもの等を用いることができ
る。本発明の反射型液晶表示素子においては、２値以上
の電圧値が選択されて前記液晶物質の層に駆動電圧が印
加される。前記２値以上の電圧値としては、液晶表示を
行うために実効的な電圧値であれば特に限定されず、反
射率の急峻な変化が起こる前後の電圧値等とすることが
できる。これにより、前記液晶物質の層が、明るい無彩
色及び暗い無彩色等の表示を与える能動的な光学層とし
て機能することができる。
液晶セルと、偏光板と、反射板と、光学異方体とを備え
る。前記液晶セルは、電極を備える一対の透明基板及び
その間に挿入された液晶物質の層を有する。前記透明基
板としては、前記液晶物質を特定の配向方向に配向させ
るものを用いることができる。具体的には、透明基板自
体が前記液晶物質を配向させる性質を有している透明基
板又は液晶物質を配向させる性質を有する配向膜等を設
けた透明基板がいずれも使用可能である。このような特
定の配向方向を有する透明基板２枚を、その配向方向が
捩れた関係になるよう保持し、その透明基板の間に液晶
物質の層を形成させることにより、前記液晶物質の層
に、特定のねじれ角を与えることができる。また、液晶
セルの電極は、通常、液晶物質の層が接する前記透明基
板の面上に設けることができ、配向膜を有する透明基板
を用いた場合は、透明基板と配向膜との間に設けること
ができる。前記液晶物質としては、通常ＳＴＮ型液晶表
示素子に用いられる各種のもの等を用いることができ
る。本発明の反射型液晶表示素子においては、２値以上
の電圧値が選択されて前記液晶物質の層に駆動電圧が印
加される。前記２値以上の電圧値としては、液晶表示を
行うために実効的な電圧値であれば特に限定されず、反
射率の急峻な変化が起こる前後の電圧値等とすることが
できる。これにより、前記液晶物質の層が、明るい無彩
色及び暗い無彩色等の表示を与える能動的な光学層とし
て機能することができる。
【０００６】偏光板は、液晶物質層の一方の面側に配置
される。一般的には、液晶セルの表面上又は裏面上の一
方に、換言すれば、一方の透明基板の液晶物質層界面側
でない透明基板表面に配置するのが通例であるが、一方
の透明基板と液晶物質層との間に、すなわち、液晶セル
内に偏光板を配置することもできる。そして、液晶セル
の表面上又は裏面上に偏光板を設ける場合には、その偏
光板を光学異方体等を介して設けることもできる。本発
明で用いる偏光板は特に限定されず、吸収軸を有する一
般的な各種のものを用いることができる。しかし、反射
率の高い反射型液晶表示素子を得るには、透過率の高い
偏光板を用いるのが好ましい。具体的には、一軸に延伸
されたポリビニルアルコールフィルム（ＰＶＡ）に、偏
光度の高いヨウ素分子を一定方向に配列してつくるハロ
ゲン偏光フィルムや直接染料で染色したポリビニルアル
コールフィルム等を他の支持フィルムに挟んだものが、
高透過率な偏光板として使用できる。
される。一般的には、液晶セルの表面上又は裏面上の一
方に、換言すれば、一方の透明基板の液晶物質層界面側
でない透明基板表面に配置するのが通例であるが、一方
の透明基板と液晶物質層との間に、すなわち、液晶セル
内に偏光板を配置することもできる。そして、液晶セル
の表面上又は裏面上に偏光板を設ける場合には、その偏
光板を光学異方体等を介して設けることもできる。本発
明で用いる偏光板は特に限定されず、吸収軸を有する一
般的な各種のものを用いることができる。しかし、反射
率の高い反射型液晶表示素子を得るには、透過率の高い
偏光板を用いるのが好ましい。具体的には、一軸に延伸
されたポリビニルアルコールフィルム（ＰＶＡ）に、偏
光度の高いヨウ素分子を一定方向に配列してつくるハロ
ゲン偏光フィルムや直接染料で染色したポリビニルアル
コールフィルム等を他の支持フィルムに挟んだものが、
高透過率な偏光板として使用できる。
【０００７】反射板は、上記した偏光板の設置側とは反
対側の液晶セル表面に通常設置される。つまり、液晶セ
ルの表面側に偏光板が配置される場合には、反射板は液
晶セルの裏面側に配置され、偏光板が液晶セルの裏面側
に配置される場合には、表面側に反射板が配置される。
この反射板は、上記した偏光板と同様、液晶セル内に設
置することもできるが、この場合でも、当該反射板が隣
接する透明基板は、偏光板が隣接する透明基板と対向す
る透明基板である。そして、反射板を液晶セル内に設置
する場合には、この反射板に液晶セルの電極としての機
能を兼備させることができる。反射板には、アルミニウ
ム箔、銀箔などが使用できる外、真空蒸着法により明な
ガラス透明基板上にアルミニウム層又は銀層などを真空
蒸着させて反射板とすることもできる。
対側の液晶セル表面に通常設置される。つまり、液晶セ
ルの表面側に偏光板が配置される場合には、反射板は液
晶セルの裏面側に配置され、偏光板が液晶セルの裏面側
に配置される場合には、表面側に反射板が配置される。
この反射板は、上記した偏光板と同様、液晶セル内に設
置することもできるが、この場合でも、当該反射板が隣
接する透明基板は、偏光板が隣接する透明基板と対向す
る透明基板である。そして、反射板を液晶セル内に設置
する場合には、この反射板に液晶セルの電極としての機
能を兼備させることができる。反射板には、アルミニウ
ム箔、銀箔などが使用できる外、真空蒸着法により明な
ガラス透明基板上にアルミニウム層又は銀層などを真空
蒸着させて反射板とすることもできる。
【０００８】光学異方体とは、光学異方軸を有し、且つ
その一方の面から他方の面にかけて光学異方軸がねじれ
た構造を有するものを意味する。従って、ここで言う光
学異方体は光学的に異方性を持った複数の層を、それぞ
れの光学異方軸が連続的にツイストするように多層重ね
合わせたものと同等の特性を有し、通常のＴＮ液晶セル
等と同様に、ねじれ角を有する。本発明の光学異方体と
しては、ツイスト配向された液晶セルそのもの、液晶フ
ィルム、又は位相差フィルムの積層体を使用できる。こ
の中でも液晶フィルムが好ましい。光学異方体に使用で
きるツイスト配向された液晶セルとしては、前記した駆
動用の液晶セルと同様に、２枚の透明基板間に挿入され
た液晶物質の層を特定な方向に配向させてねじれ角を与
えた液晶セルが例示できる。また、光学異方体に使用す
る前記液晶フィルムとは、１枚のフィルム内で光学異方
軸を持った層が連続的にツイストする構造を有するフィ
ルムを意味する。この液晶フィルムは、一般的には、ね
じれ特性を有する液晶性物質をフィルム化することによ
り得ることができる。ねじれ特性を有する液晶性物質と
しては、例えば、棒状であるか否か等といった液晶分子
の形状や、低分子でるか、高分子であるかを問わず、光
学的に正の一軸性を示しうる液晶性化合物若しくは液晶
性組成物がいずれも使用できる。具体的には、ねじれを
誘起する単位を有する高分子液晶、例えば、液晶性を示
すポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ
エステルイミドなどの主鎖型高分子液晶や、ポリアクリ
レート、ポリメタクリレート、ポリマロネート、ポリシ
ロキサンなどの側鎖型高分子液晶等を使用することがで
きる。なかでも、合成の容易さ、配向性、ガラス転移点
などの適切さからポリエステルが好ましい。ねじれを誘
起する単位としては、光学活性な２−メチル−１，４−
ブタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，２−
プロパンジオール、２−クロロ−１，４−ブタンジオー
ル、２−フルオロ−１，４−ブタンジオール、２−ブロ
モ−１，４−ブタンジオール、２−エチル−１，４−ブ
タンジオールあるいは２−プロピル−１，４−ブタンジ
オールまたはこれらの誘導体（例えばジアセトキシ化合
物などの誘導体）から誘導される単位を利用することが
できる。上記のジオール類はＲ体、Ｓ体のいずれでも良
く、またＲ体およびＳ体の混合物であっても良い。な
お、本発明で言う液晶フィルムは、当該フィルム自体が
液晶性を呈するか否かは問わない。本発明で言う液晶フ
ィルムは、通常、上記の如き液晶性物質が液晶状態にお
いて形成した配向状態を、例えば、光架橋、熱架橋、ま
たは冷却といった方法によって固定化することにより得
ることができる。本発明の光学異方体として使用できる
他の例は、位相差フィルムである。位相差フィルムは、
一般的には、ポリカーボネート、ポリメタクリレートに
代表される透明プラスチックフィルムを精度よく一軸延
伸して形成されるフィルムの複数枚を、各々の光学異方
軸を少しずつずらし、ねじれ角を持つよう積層すること
により作成することができる。
その一方の面から他方の面にかけて光学異方軸がねじれ
た構造を有するものを意味する。従って、ここで言う光
学異方体は光学的に異方性を持った複数の層を、それぞ
れの光学異方軸が連続的にツイストするように多層重ね
合わせたものと同等の特性を有し、通常のＴＮ液晶セル
等と同様に、ねじれ角を有する。本発明の光学異方体と
しては、ツイスト配向された液晶セルそのもの、液晶フ
ィルム、又は位相差フィルムの積層体を使用できる。こ
の中でも液晶フィルムが好ましい。光学異方体に使用で
きるツイスト配向された液晶セルとしては、前記した駆
動用の液晶セルと同様に、２枚の透明基板間に挿入され
た液晶物質の層を特定な方向に配向させてねじれ角を与
えた液晶セルが例示できる。また、光学異方体に使用す
る前記液晶フィルムとは、１枚のフィルム内で光学異方
軸を持った層が連続的にツイストする構造を有するフィ
ルムを意味する。この液晶フィルムは、一般的には、ね
じれ特性を有する液晶性物質をフィルム化することによ
り得ることができる。ねじれ特性を有する液晶性物質と
しては、例えば、棒状であるか否か等といった液晶分子
の形状や、低分子でるか、高分子であるかを問わず、光
学的に正の一軸性を示しうる液晶性化合物若しくは液晶
性組成物がいずれも使用できる。具体的には、ねじれを
誘起する単位を有する高分子液晶、例えば、液晶性を示
すポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ
エステルイミドなどの主鎖型高分子液晶や、ポリアクリ
レート、ポリメタクリレート、ポリマロネート、ポリシ
ロキサンなどの側鎖型高分子液晶等を使用することがで
きる。なかでも、合成の容易さ、配向性、ガラス転移点
などの適切さからポリエステルが好ましい。ねじれを誘
起する単位としては、光学活性な２−メチル−１，４−
ブタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，２−
プロパンジオール、２−クロロ−１，４−ブタンジオー
ル、２−フルオロ−１，４−ブタンジオール、２−ブロ
モ−１，４−ブタンジオール、２−エチル−１，４−ブ
タンジオールあるいは２−プロピル−１，４−ブタンジ
オールまたはこれらの誘導体（例えばジアセトキシ化合
物などの誘導体）から誘導される単位を利用することが
できる。上記のジオール類はＲ体、Ｓ体のいずれでも良
く、またＲ体およびＳ体の混合物であっても良い。な
お、本発明で言う液晶フィルムは、当該フィルム自体が
液晶性を呈するか否かは問わない。本発明で言う液晶フ
ィルムは、通常、上記の如き液晶性物質が液晶状態にお
いて形成した配向状態を、例えば、光架橋、熱架橋、ま
たは冷却といった方法によって固定化することにより得
ることができる。本発明の光学異方体として使用できる
他の例は、位相差フィルムである。位相差フィルムは、
一般的には、ポリカーボネート、ポリメタクリレートに
代表される透明プラスチックフィルムを精度よく一軸延
伸して形成されるフィルムの複数枚を、各々の光学異方
軸を少しずつずらし、ねじれ角を持つよう積層すること
により作成することができる。
【０００９】本発明の光学異方体は、その屈折率異方性
△ｎ２と光学異方体の厚みｄ２との積（△ｎ２・ｄ２）
が温度によって変化する温度補償効果を有していること
が好ましい。周囲温度が変化しても、色の発色が変動せ
ず、良好な白黒表示可能な反射型液晶表示素子を提供で
きるからである。この場合に、△ｎ２・ｄ２の温度によ
る変化は、駆動用に使用される液晶セルでの液晶物質層
の屈折率異方性△ｎ１と厚みｄ１との積（△ｎ１・ｄ
１）の温度による変化に、ほぼ等しいことが望ましい。
さらに、本発明で使用する光学異方体は、波長により光
学異方性の分散が異なることが好ましい。これにより無
彩色をさらに改良した反射型白黒表示装置を提供できる
からである。本発明の光学異方体は駆動用液晶セルの一
方の側に配置される偏光板と、他方の側に配置される反
射板との間に配置される。通常は偏光板と液晶セルとの
間又は液晶セルと反射板との間のいずれか一方に配置さ
れるが、偏光板と液晶セルとの間に設けることが特に好
ましい。
△ｎ２と光学異方体の厚みｄ２との積（△ｎ２・ｄ２）
が温度によって変化する温度補償効果を有していること
が好ましい。周囲温度が変化しても、色の発色が変動せ
ず、良好な白黒表示可能な反射型液晶表示素子を提供で
きるからである。この場合に、△ｎ２・ｄ２の温度によ
る変化は、駆動用に使用される液晶セルでの液晶物質層
の屈折率異方性△ｎ１と厚みｄ１との積（△ｎ１・ｄ
１）の温度による変化に、ほぼ等しいことが望ましい。
さらに、本発明で使用する光学異方体は、波長により光
学異方性の分散が異なることが好ましい。これにより無
彩色をさらに改良した反射型白黒表示装置を提供できる
からである。本発明の光学異方体は駆動用液晶セルの一
方の側に配置される偏光板と、他方の側に配置される反
射板との間に配置される。通常は偏光板と液晶セルとの
間又は液晶セルと反射板との間のいずれか一方に配置さ
れるが、偏光板と液晶セルとの間に設けることが特に好
ましい。
【００１０】本発明の反射型液晶表示素子には、偏光板
と反射板の間に更に光拡散層を設けることができる。殊
に反射板が鏡面反射タイプである場合に光拡散層を設け
ることにより、液晶の配向乱れに起因する特性劣化が抑
制でき、視野角依存性の少ない自然な視野角を有する反
射型液晶表示素子を得ることができる。ここでいう光拡
散層とは、入射光を等方的あるいは異方的に拡散させる
性質を有する層を意味し、その材質は問わない。この光
拡散層としては、光拡散性を示すプラスチックシート、
プラスチックフィルム、プラスチック基板、プラスチッ
ク以外の基板などから形成されるものでも良く、粘着性
を有するマトリックス中に、マトリックスとは異なる屈
折率を有する粒子が分散した自己支持性の無いシート状
物、フィルム状物などであっても良い。シート、フィル
ム、基板などは、自己支持性を持つものであってもよい
し、また自己支持性を持たないものであってもよい。自
己支持性を持たない場合には、何らかの手段によって自
己支持性を持つフィルム上または透明基板上に保持さ
せ、その総体として光拡散性が損なわれなければよい。
また前記光学異方体上に、光拡散層を形成することがで
きる化合物若しくは組成物を溶融塗布または溶液塗布な
どの手段によって塗布し、必要に応じて電場、磁場、偏
光照射など何らかの処理を行い、光拡散層を形成しても
よい。ただし、溶融塗布や溶液塗布の際に、光学異方体
のフィルム強度の低下などが生じないように行う必要性
がある。粘着性を有する光拡散層は、アクリル系粘着
剤、ゴム系粘着剤、シリコン系粘着剤、エチレン−酢酸
ビニル共重合体系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルエ
ーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリ
アクリルアミド系粘着剤およびこれらの混合系粘着剤等
からなるマトリックスに、例えば、平均粒径０．５〜５
μｍのポリスチレン系微粒子、ポリメタクリル酸系微粒
子等の有機微粒子、シリカ、アルミナ、チタニア、ジル
コニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸
化アンチモン等の無機系微粒子、気体を内包した中空微
粒体、液体を内包したマイクロカプセル等の適宜なもの
を分散したものが例示される。なかでも、アクリル系粘
着剤が透明性、耐候性、耐熱性などに優れていることか
らマトリックスとして望ましい。粘着性光拡散層を重畳
する場合には、個々の粘着性光拡散層は同種または異種
の適宜な組合せとすることができる。前記アクリル系粘
着剤としては、公知物のいずれも用いることができる。
例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプ
ロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、イソブチル
基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル
基、シクロヘキシル基、２−エチルヘキシル基、オクチ
ル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシ
ル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テト
ラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基の如き炭素
数１〜１８の直鎖又は分岐のアルキル基を有するアクリ
ル酸やメタクリル酸のエステルからなるアクリル酸系ア
ルキルエステルの１種又は２種以上を用いたアクリル系
重合体を主体とする粘着剤等が挙げられる。また粘着性
を有する光拡散層には、本発明の効果を損なわない範囲
において、例えば石油系樹脂、ロジン系樹脂、テルペン
系樹脂、合成石油系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン
系樹脂、脂環族系石油樹脂、クマロンインデン樹脂、ス
チレン系樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂等の如き粘
着付与剤、フタル酸エステル、リン酸エステル、塩化パ
ラフィン、ポリブテン、ポリイソブチレンの如き軟化剤
あるいはその他の各種充填剤、老化防止剤、架橋剤など
の適宜な添加剤を配合することができる。粘着性を持た
ない光拡散層としては、例えば、樹脂マトリックス中
に、マトリックスとは異なる屈折率を有する粒子が分散
したプラスチックシート、フィルム、基板などが挙げら
れる。具体的には、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポ
リアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテル
ケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイ
ド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフ
ェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリ
カーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビ
ニルアルコール、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、セルロース系プラスチック
ス、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などに、先に例示し
たような無機微粒子、有機微粒子、気体を内包した中空
微粒体、液体を内包したマイクロカプセルなどが分散し
たプラスチックフィルム基板などを挙げることができ
る。光拡散層の膜厚は、特に限定されるものではない
が、通常１０μｍ以上５００μｍ以下である。また光拡
散層の全光線透過率は、５０％以上であることが好まし
く、特に７０％以上であることが好ましい。さらに当該
光拡散層の拡散透過率は、通常５〜９９％であり、好ま
しくは５０〜９９％である。本発明の反射型液晶表示素
子においては、光は偏光板を通過して入射し、光学異方
体及び液晶物質層を通過し、さらに反射板によって反射
せしめられ、光学異方体及び液晶物質層を逆方向に通過
し、さらに偏光板を通過して出射せしめられる。
と反射板の間に更に光拡散層を設けることができる。殊
に反射板が鏡面反射タイプである場合に光拡散層を設け
ることにより、液晶の配向乱れに起因する特性劣化が抑
制でき、視野角依存性の少ない自然な視野角を有する反
射型液晶表示素子を得ることができる。ここでいう光拡
散層とは、入射光を等方的あるいは異方的に拡散させる
性質を有する層を意味し、その材質は問わない。この光
拡散層としては、光拡散性を示すプラスチックシート、
プラスチックフィルム、プラスチック基板、プラスチッ
ク以外の基板などから形成されるものでも良く、粘着性
を有するマトリックス中に、マトリックスとは異なる屈
折率を有する粒子が分散した自己支持性の無いシート状
物、フィルム状物などであっても良い。シート、フィル
ム、基板などは、自己支持性を持つものであってもよい
し、また自己支持性を持たないものであってもよい。自
己支持性を持たない場合には、何らかの手段によって自
己支持性を持つフィルム上または透明基板上に保持さ
せ、その総体として光拡散性が損なわれなければよい。
また前記光学異方体上に、光拡散層を形成することがで
きる化合物若しくは組成物を溶融塗布または溶液塗布な
どの手段によって塗布し、必要に応じて電場、磁場、偏
光照射など何らかの処理を行い、光拡散層を形成しても
よい。ただし、溶融塗布や溶液塗布の際に、光学異方体
のフィルム強度の低下などが生じないように行う必要性
がある。粘着性を有する光拡散層は、アクリル系粘着
剤、ゴム系粘着剤、シリコン系粘着剤、エチレン−酢酸
ビニル共重合体系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルエ
ーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリ
アクリルアミド系粘着剤およびこれらの混合系粘着剤等
からなるマトリックスに、例えば、平均粒径０．５〜５
μｍのポリスチレン系微粒子、ポリメタクリル酸系微粒
子等の有機微粒子、シリカ、アルミナ、チタニア、ジル
コニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸
化アンチモン等の無機系微粒子、気体を内包した中空微
粒体、液体を内包したマイクロカプセル等の適宜なもの
を分散したものが例示される。なかでも、アクリル系粘
着剤が透明性、耐候性、耐熱性などに優れていることか
らマトリックスとして望ましい。粘着性光拡散層を重畳
する場合には、個々の粘着性光拡散層は同種または異種
の適宜な組合せとすることができる。前記アクリル系粘
着剤としては、公知物のいずれも用いることができる。
例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプ
ロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、イソブチル
基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル
基、シクロヘキシル基、２−エチルヘキシル基、オクチ
ル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシ
ル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テト
ラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基の如き炭素
数１〜１８の直鎖又は分岐のアルキル基を有するアクリ
ル酸やメタクリル酸のエステルからなるアクリル酸系ア
ルキルエステルの１種又は２種以上を用いたアクリル系
重合体を主体とする粘着剤等が挙げられる。また粘着性
を有する光拡散層には、本発明の効果を損なわない範囲
において、例えば石油系樹脂、ロジン系樹脂、テルペン
系樹脂、合成石油系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン
系樹脂、脂環族系石油樹脂、クマロンインデン樹脂、ス
チレン系樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂等の如き粘
着付与剤、フタル酸エステル、リン酸エステル、塩化パ
ラフィン、ポリブテン、ポリイソブチレンの如き軟化剤
あるいはその他の各種充填剤、老化防止剤、架橋剤など
の適宜な添加剤を配合することができる。粘着性を持た
ない光拡散層としては、例えば、樹脂マトリックス中
に、マトリックスとは異なる屈折率を有する粒子が分散
したプラスチックシート、フィルム、基板などが挙げら
れる。具体的には、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポ
リアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテル
ケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイ
ド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフ
ェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリ
カーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビ
ニルアルコール、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、セルロース系プラスチック
ス、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などに、先に例示し
たような無機微粒子、有機微粒子、気体を内包した中空
微粒体、液体を内包したマイクロカプセルなどが分散し
たプラスチックフィルム基板などを挙げることができ
る。光拡散層の膜厚は、特に限定されるものではない
が、通常１０μｍ以上５００μｍ以下である。また光拡
散層の全光線透過率は、５０％以上であることが好まし
く、特に７０％以上であることが好ましい。さらに当該
光拡散層の拡散透過率は、通常５〜９９％であり、好ま
しくは５０〜９９％である。本発明の反射型液晶表示素
子においては、光は偏光板を通過して入射し、光学異方
体及び液晶物質層を通過し、さらに反射板によって反射
せしめられ、光学異方体及び液晶物質層を逆方向に通過
し、さらに偏光板を通過して出射せしめられる。
【００１１】本発明の反射型液晶表示素子では、液晶セ
ル内の液晶物質の層における偏光板側から反射板側への
液晶物質分子のねじれ角θ１が、＋２００°〜＋２７０
°の範囲にある。ねじれ角が＋２００°未満の場合、急
峻な透過率変化が必要とされる高デューティー比で時分
割駆動を行った際の液晶状態変化が少ない。また、＋２
７０°を超える場合、ヒステリシスが生じやすくなる。
なお、本明細書においては、角度の＋方向及び−方向と
は、相対的な角度の回転方向を意味し、偏光板から反射
板に向かって反時計回り方向を＋とすれば時計回り方向
は−となり、逆に時計回り方向を＋とすれば反時計回り
方向が−となるが、どちらを＋とした場合も、本発明の
範囲に包含され、同等の効果を得ることができる。本発
明の反射型液晶表示素子では、液晶セル内における液晶
物質層の屈折率異方性△ｎ１と厚みｄ１との積（△ｎ１
・ｄ１）が、７００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲である。
７００ｎｍ未満では、電圧を印加したときの液晶の状態
変化が小さく、１０００ｎｍを超えると、視野角特性や
応答性が悪くなる。また、本発明の反射型液晶表示素子
では、光学異方体の遅相軸の偏光板側から反射板側への
ねじれ角θ２が、−１５５°〜−２２０°の範囲にあ
る。そして、光学異方体の屈折率異方性△ｎ２と前記光
学異方体の厚みｄ２との積（△ｎ２・ｄ２）は５５０ｎ
ｍ〜８５０ｎｍの範囲である。このように、θ２及びθ
１をそれぞれ特定な範囲の値とし、且つ△ｎ１・ｄ１及
び△ｎ２・ｄ２をそれぞれ特定な範囲の値とすることに
より、良好なコントラストを実現することができる。本
発明の反射型液晶表示素子では、θ１及びθ２を特定の
範囲に規制することに加え、偏光板の吸収軸から光学異
方体の偏光板側の面上における遅相軸への角度θ３並び
に偏光板の吸収軸から液晶物質層の偏光板側の面上にお
ける配向方向への角度θ４を、各々次のように調整する
ことは、彩色が少なく、しかも良好なコントラストを実
現できるので好ましい。 θ３＝０〜＋４０° 又は ＋９０〜＋１３０° θ４＝０〜＋４０° 又は ＋９０〜＋１３０° 特に、角度θ４は、光学異方体が偏光板と液晶物質層と
の間に配置される場合は＋９０〜＋１３０°の範囲であ
ることがさらに好ましく、光学異方体が液晶物質層と反
射板との間に配置される場合は０〜＋４０°の範囲であ
ることがさらに好ましい。上記した各角度の関係を、図
１を用いて具体的に説明すると、図１において、１は偏
光板、２は光学異方体、３Ａは液晶物質層（電極を備え
た透明基板の図示は省略されている）、４は反射板
(層)、６は外光をそれぞれ示している。液晶物質層３Ａ
の、偏光板１側の面上における配向方向３１と、反射板
４側の面上における配向方向３２とは、角度θ１をなし
ている。光学異方体２の、偏光板１側の面上における遅
相軸の向き２１と、反射板４側の面上における遅相軸の
向き２２とは、角度θ２をなしている。また、偏光板１
の吸収軸１１と、光学異方体２の偏光板１側の面上にお
ける遅相軸の向き２１とは角度θ３をなし、偏光板１の
吸収軸１１と、液晶物質層３Ａの偏光板１側の面上にお
ける配向方向３１とは角度θ４をなしている。これらを
偏光板側から反射板側に向かって重ね合わせて見た場合
の位置関係を、同一の記号を用いて平面図として図２に
示す。尚、図１及び図２において、θ１〜θ４は、説明
の便宜上全て偏光板から反射板に向かって反時計回り、
つまり相対的に同じ方向に回転させているが、本発明の
反射型液晶表示素子においては、θ１の回転方向は、常
にθ２と反対の方向となる。本発明の反射型液晶表示素
子は、液晶セル、偏光板、反射板及び前記光学異方体を
必須の構成部材として備え、また必要に応じて光拡散層
を備えるものであり、またこれらの他に、他の構成部材
を備えても良い。具体的には、例えば、カラーフィルタ
ーをさらに備えることにより、色純度の高いマルチカラ
ー又はフルカラー表示が可能なカラー反射型液晶表示素
子とすることができる。
ル内の液晶物質の層における偏光板側から反射板側への
液晶物質分子のねじれ角θ１が、＋２００°〜＋２７０
°の範囲にある。ねじれ角が＋２００°未満の場合、急
峻な透過率変化が必要とされる高デューティー比で時分
割駆動を行った際の液晶状態変化が少ない。また、＋２
７０°を超える場合、ヒステリシスが生じやすくなる。
なお、本明細書においては、角度の＋方向及び−方向と
は、相対的な角度の回転方向を意味し、偏光板から反射
板に向かって反時計回り方向を＋とすれば時計回り方向
は−となり、逆に時計回り方向を＋とすれば反時計回り
方向が−となるが、どちらを＋とした場合も、本発明の
範囲に包含され、同等の効果を得ることができる。本発
明の反射型液晶表示素子では、液晶セル内における液晶
物質層の屈折率異方性△ｎ１と厚みｄ１との積（△ｎ１
・ｄ１）が、７００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲である。
７００ｎｍ未満では、電圧を印加したときの液晶の状態
変化が小さく、１０００ｎｍを超えると、視野角特性や
応答性が悪くなる。また、本発明の反射型液晶表示素子
では、光学異方体の遅相軸の偏光板側から反射板側への
ねじれ角θ２が、−１５５°〜−２２０°の範囲にあ
る。そして、光学異方体の屈折率異方性△ｎ２と前記光
学異方体の厚みｄ２との積（△ｎ２・ｄ２）は５５０ｎ
ｍ〜８５０ｎｍの範囲である。このように、θ２及びθ
１をそれぞれ特定な範囲の値とし、且つ△ｎ１・ｄ１及
び△ｎ２・ｄ２をそれぞれ特定な範囲の値とすることに
より、良好なコントラストを実現することができる。本
発明の反射型液晶表示素子では、θ１及びθ２を特定の
範囲に規制することに加え、偏光板の吸収軸から光学異
方体の偏光板側の面上における遅相軸への角度θ３並び
に偏光板の吸収軸から液晶物質層の偏光板側の面上にお
ける配向方向への角度θ４を、各々次のように調整する
ことは、彩色が少なく、しかも良好なコントラストを実
現できるので好ましい。 θ３＝０〜＋４０° 又は ＋９０〜＋１３０° θ４＝０〜＋４０° 又は ＋９０〜＋１３０° 特に、角度θ４は、光学異方体が偏光板と液晶物質層と
の間に配置される場合は＋９０〜＋１３０°の範囲であ
ることがさらに好ましく、光学異方体が液晶物質層と反
射板との間に配置される場合は０〜＋４０°の範囲であ
ることがさらに好ましい。上記した各角度の関係を、図
１を用いて具体的に説明すると、図１において、１は偏
光板、２は光学異方体、３Ａは液晶物質層（電極を備え
た透明基板の図示は省略されている）、４は反射板
(層)、６は外光をそれぞれ示している。液晶物質層３Ａ
の、偏光板１側の面上における配向方向３１と、反射板
４側の面上における配向方向３２とは、角度θ１をなし
ている。光学異方体２の、偏光板１側の面上における遅
相軸の向き２１と、反射板４側の面上における遅相軸の
向き２２とは、角度θ２をなしている。また、偏光板１
の吸収軸１１と、光学異方体２の偏光板１側の面上にお
ける遅相軸の向き２１とは角度θ３をなし、偏光板１の
吸収軸１１と、液晶物質層３Ａの偏光板１側の面上にお
ける配向方向３１とは角度θ４をなしている。これらを
偏光板側から反射板側に向かって重ね合わせて見た場合
の位置関係を、同一の記号を用いて平面図として図２に
示す。尚、図１及び図２において、θ１〜θ４は、説明
の便宜上全て偏光板から反射板に向かって反時計回り、
つまり相対的に同じ方向に回転させているが、本発明の
反射型液晶表示素子においては、θ１の回転方向は、常
にθ２と反対の方向となる。本発明の反射型液晶表示素
子は、液晶セル、偏光板、反射板及び前記光学異方体を
必須の構成部材として備え、また必要に応じて光拡散層
を備えるものであり、またこれらの他に、他の構成部材
を備えても良い。具体的には、例えば、カラーフィルタ
ーをさらに備えることにより、色純度の高いマルチカラ
ー又はフルカラー表示が可能なカラー反射型液晶表示素
子とすることができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明の反射型液晶表示素子は、偏光板
を液晶物質層(液晶層)の一方の面側のみに有し、且つ特
定の液晶セル及び光学異方体を備えるため、反射率が高
く、且つコントラストの良好な表示を実現でき、従来の
反射型液晶表示素子に比べ、大幅に高い表示品位を得る
ことができる。
を液晶物質層(液晶層)の一方の面側のみに有し、且つ特
定の液晶セル及び光学異方体を備えるため、反射率が高
く、且つコントラストの良好な表示を実現でき、従来の
反射型液晶表示素子に比べ、大幅に高い表示品位を得る
ことができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例によりさら
に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。なお、本実施例においては、偏光板側から反
射板側に向かって反時計回り方向を＋、時計回り方向を
−として装置を作成して実験を行った。しかしながら、
偏光板側から反射板側に向かって時計回り方向を＋、反
時計回り方向を−として同様に実験を行っても全く同等
の結果が得られる。実施例１ 図３に模式的に示されるＳＴＮ型の反射型液晶表示装置
を作成した。図３に示される通り、液晶セル３は、対向
する一対の透明基板３Ｃと、それらの内側の面上に設け
られた電極３Ｂと、その上に印刷形成され、配向処理が
施された配向膜３Ｅとを備える。配向膜３Ｅと、透明基
板周辺に印刷塗布形成したシール剤３Ｄにより規定され
る空間内に液晶物質が封入され液晶層３Ａが形成され
る。液晶材料としてＺＬＩ−２２９３を用い、配向膜３
Ｅの配向処理方向を調節することにより液晶層３Ａを所
定の方向に配向させ、θ１＝＋２５０°にツイストさせ
た。また、液晶セル３中の液晶物質の屈折率異方性△ｎ
１と液晶層３Ａの厚みｄ１との積△ｎ１・ｄ１は略８８
０ｎｍとした。液晶セル３の表示面側（図の上側）に偏
光板１を配置し、一方、液晶セル３の背面側（図の下
側）に反射板４を配置した。偏光板１と液晶セル３との
間に光学異方体２を配置し、光学異方体２と液晶セルの
間に、光拡散層５として大日本印刷（株）製光拡散シー
トＩＤＳ−２１（全光線透過率９１．１％，ヘイズ度５
１．６）を配置した。光学異方体２の屈折率異方性△ｎ
２と厚みｄ２との積△ｎ２・ｄ２は略７７０ｎｍとし、
θ２＝−１８０°とした。また、偏光板１の吸収軸から
光学異方体２の偏光板側の面上における遅相軸への角度
θ３＝＋２０°、偏光板１の吸収軸から液晶層３Ａの偏
光板側の面上における配向方向への角度θ４＝＋１１５
°とした。この液晶表示装置に、駆動回路（図示せず）
から透明電極３Ｂに駆動電圧を印加し、反射率との関係
を求めた。結果を図４に示す。図５は、電界オン時と電
界オフ時の分光特性を示す図である。また、１／２４０
デューティー、最適バイアスで駆動したときのコントラ
スト及び電界オン時の視感反射率（Ｙ値）を求めた。結
果を表１に示す。図４の結果より、この液晶表示装置で
は、駆動電圧２．２Ｖ付近において急峻に反射率が変化
することが分かる。また、図５の結果より、この液晶表
示装置では、良好な白黒表示が達成されていることがわ
かる。実施例２ △ｎ１・ｄ１をほば８８０ｎｍとし、△ｎ２・ｄ２をほ
ば７４０ｎｍとし、θ１＝＋２４０°、θ２＝−１８０
°、θ３＝＋２０°、θ４＝＋１１５°とした他は実施
例１と同様の液晶表示装置を作成し、駆動電圧と反射率
との関係、電界オン時と電界オフ時の分光特性、並びに
１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動したとき
のコントラスト及び明時の反射率（Ｙ値）を求めた。結
果をそれぞれ図６、図７及び表１に示す。図６及び図７
の結果より、駆動電圧２．１Ｖ付近における急峻な反射
率の変化及び良好な白黒表示が達成されていることがわ
かる。実施例３ △ｎ１・ｄ１をほば８００ｎｍとし、△ｎ２・ｄ２をほ
ば７００ｎｍとし、θ１＝＋２５０°、θ２＝−１８０
°、θ３＝＋２０°、θ４＝＋１１５°とした他は実施
例１と同様の液晶表示装置を作成し、駆動電圧と反射率
との関係、電界オン時と電界オフ時の分光特性、並びに
１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動したとき
のコントラスト及び明時の反射率（Ｙ値）を求めた。結
果をそれぞれ図８、図９及び表１に示す。図８及び図９
の結果より、駆動電圧２．２Ｖ付近における急峻な反射
率の変化及び良好な白黒表示が達成されていることがわ
かる。実施例４ △ｎ１・ｄ１をほば８００ｎｍとし、△ｎ２・ｄ２をほ
ば６６０ｎｍとし、θ１＝＋２４０°、θ２＝−１８０
°、θ３＝＋２０°、θ４＝＋１１５°とした他は実施
例１と同様の液晶表示装置を作成し、駆動電圧と反射率
との関係、電界オン時と電界オフ時の分光特性、並びに
１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動したとき
のコントラスト及び明時の反射率（Ｙ値）を求めた。結
果をそれぞれ図１０、図１１及び表１に示す。図１０及
び図１１の結果より、駆動電圧２．１Ｖ付近における急
峻な反射率の変化及び良好な白黒表示が達成されている
ことがわかる。比較例 △ｎ１・ｄ１をほば６５０ｎｍとし、△ｎ２・ｄ２をほ
ぼ４００ｎｍとし、θ１＝＋２４０°、θ２＝−１６０
°、θ３＝＋１５５°、θ４＝１０５°とした他は実施
例１と同様の液晶表示装置を作成し、駆動電圧と反射率
との関係、電界オン時と電界オフ時の分光特性、並びに
１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動したとき
のコントラスト及び明時の反射率（Ｙ値）を求めた。結
果をそれぞれ図１２、図１３及び表１に示す。図１２及
び図１３の結果より、反射率が駆動電圧２．１〜２．２
Ｖ付近において緩慢に変化しており、且つ良好な白黒表
示が達成されていないことがわかる。
に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。なお、本実施例においては、偏光板側から反
射板側に向かって反時計回り方向を＋、時計回り方向を
−として装置を作成して実験を行った。しかしながら、
偏光板側から反射板側に向かって時計回り方向を＋、反
時計回り方向を−として同様に実験を行っても全く同等
の結果が得られる。実施例１ 図３に模式的に示されるＳＴＮ型の反射型液晶表示装置
を作成した。図３に示される通り、液晶セル３は、対向
する一対の透明基板３Ｃと、それらの内側の面上に設け
られた電極３Ｂと、その上に印刷形成され、配向処理が
施された配向膜３Ｅとを備える。配向膜３Ｅと、透明基
板周辺に印刷塗布形成したシール剤３Ｄにより規定され
る空間内に液晶物質が封入され液晶層３Ａが形成され
る。液晶材料としてＺＬＩ−２２９３を用い、配向膜３
Ｅの配向処理方向を調節することにより液晶層３Ａを所
定の方向に配向させ、θ１＝＋２５０°にツイストさせ
た。また、液晶セル３中の液晶物質の屈折率異方性△ｎ
１と液晶層３Ａの厚みｄ１との積△ｎ１・ｄ１は略８８
０ｎｍとした。液晶セル３の表示面側（図の上側）に偏
光板１を配置し、一方、液晶セル３の背面側（図の下
側）に反射板４を配置した。偏光板１と液晶セル３との
間に光学異方体２を配置し、光学異方体２と液晶セルの
間に、光拡散層５として大日本印刷（株）製光拡散シー
トＩＤＳ−２１（全光線透過率９１．１％，ヘイズ度５
１．６）を配置した。光学異方体２の屈折率異方性△ｎ
２と厚みｄ２との積△ｎ２・ｄ２は略７７０ｎｍとし、
θ２＝−１８０°とした。また、偏光板１の吸収軸から
光学異方体２の偏光板側の面上における遅相軸への角度
θ３＝＋２０°、偏光板１の吸収軸から液晶層３Ａの偏
光板側の面上における配向方向への角度θ４＝＋１１５
°とした。この液晶表示装置に、駆動回路（図示せず）
から透明電極３Ｂに駆動電圧を印加し、反射率との関係
を求めた。結果を図４に示す。図５は、電界オン時と電
界オフ時の分光特性を示す図である。また、１／２４０
デューティー、最適バイアスで駆動したときのコントラ
スト及び電界オン時の視感反射率（Ｙ値）を求めた。結
果を表１に示す。図４の結果より、この液晶表示装置で
は、駆動電圧２．２Ｖ付近において急峻に反射率が変化
することが分かる。また、図５の結果より、この液晶表
示装置では、良好な白黒表示が達成されていることがわ
かる。実施例２ △ｎ１・ｄ１をほば８８０ｎｍとし、△ｎ２・ｄ２をほ
ば７４０ｎｍとし、θ１＝＋２４０°、θ２＝−１８０
°、θ３＝＋２０°、θ４＝＋１１５°とした他は実施
例１と同様の液晶表示装置を作成し、駆動電圧と反射率
との関係、電界オン時と電界オフ時の分光特性、並びに
１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動したとき
のコントラスト及び明時の反射率（Ｙ値）を求めた。結
果をそれぞれ図６、図７及び表１に示す。図６及び図７
の結果より、駆動電圧２．１Ｖ付近における急峻な反射
率の変化及び良好な白黒表示が達成されていることがわ
かる。実施例３ △ｎ１・ｄ１をほば８００ｎｍとし、△ｎ２・ｄ２をほ
ば７００ｎｍとし、θ１＝＋２５０°、θ２＝−１８０
°、θ３＝＋２０°、θ４＝＋１１５°とした他は実施
例１と同様の液晶表示装置を作成し、駆動電圧と反射率
との関係、電界オン時と電界オフ時の分光特性、並びに
１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動したとき
のコントラスト及び明時の反射率（Ｙ値）を求めた。結
果をそれぞれ図８、図９及び表１に示す。図８及び図９
の結果より、駆動電圧２．２Ｖ付近における急峻な反射
率の変化及び良好な白黒表示が達成されていることがわ
かる。実施例４ △ｎ１・ｄ１をほば８００ｎｍとし、△ｎ２・ｄ２をほ
ば６６０ｎｍとし、θ１＝＋２４０°、θ２＝−１８０
°、θ３＝＋２０°、θ４＝＋１１５°とした他は実施
例１と同様の液晶表示装置を作成し、駆動電圧と反射率
との関係、電界オン時と電界オフ時の分光特性、並びに
１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動したとき
のコントラスト及び明時の反射率（Ｙ値）を求めた。結
果をそれぞれ図１０、図１１及び表１に示す。図１０及
び図１１の結果より、駆動電圧２．１Ｖ付近における急
峻な反射率の変化及び良好な白黒表示が達成されている
ことがわかる。比較例 △ｎ１・ｄ１をほば６５０ｎｍとし、△ｎ２・ｄ２をほ
ぼ４００ｎｍとし、θ１＝＋２４０°、θ２＝−１６０
°、θ３＝＋１５５°、θ４＝１０５°とした他は実施
例１と同様の液晶表示装置を作成し、駆動電圧と反射率
との関係、電界オン時と電界オフ時の分光特性、並びに
１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動したとき
のコントラスト及び明時の反射率（Ｙ値）を求めた。結
果をそれぞれ図１２、図１３及び表１に示す。図１２及
び図１３の結果より、反射率が駆動電圧２．１〜２．２
Ｖ付近において緩慢に変化しており、且つ良好な白黒表
示が達成されていないことがわかる。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１に示すコントラスト、反射率(Ｙ値)の
測定結果を比較することにより、本発明の反射型液晶表
示装置は、比較例の装置と比較して、コントラストが高
く、明るさ（反射率）が著しく高い白黒表示を達成しう
ることが分かる。以上の結果から、本発明の反射型液晶
表示装置は、比較例の装置に比べ、大幅に高い表示品位
を有することが確認できた。実施例５ 図１４に模式的に示される、カラーフィルター７を含む
反射型カラー液晶表示装置を作成した。図１４に示す構
成部材のうち、図２に示す装置のものと共通のものは同
一の符号で示す。図１４に示される通り、液晶セル３中
の表示面側の透明基板３Ｃと透明電極３Ｂとの間に、
赤、緑及び青の3色の画素を含むカラーフィルター７を
挿入した。このような構成でカラーフィルター層を設け
ることにより、良好なマルチカラー又はフルカラーの表
示を行うことが出来た。
測定結果を比較することにより、本発明の反射型液晶表
示装置は、比較例の装置と比較して、コントラストが高
く、明るさ（反射率）が著しく高い白黒表示を達成しう
ることが分かる。以上の結果から、本発明の反射型液晶
表示装置は、比較例の装置に比べ、大幅に高い表示品位
を有することが確認できた。実施例５ 図１４に模式的に示される、カラーフィルター７を含む
反射型カラー液晶表示装置を作成した。図１４に示す構
成部材のうち、図２に示す装置のものと共通のものは同
一の符号で示す。図１４に示される通り、液晶セル３中
の表示面側の透明基板３Ｃと透明電極３Ｂとの間に、
赤、緑及び青の3色の画素を含むカラーフィルター７を
挿入した。このような構成でカラーフィルター層を設け
ることにより、良好なマルチカラー又はフルカラーの表
示を行うことが出来た。
【図１】本発明の液晶表示装置における各構成部材の位
置及び角度関係を説明する概略図である。
置及び角度関係を説明する概略図である。
【図２】本発明の液晶表示装置における偏光板の吸収
軸、液晶物質の層の配向方向および光学異方体の遅相軸
方向の角度関係を説明する平面図である。
軸、液晶物質の層の配向方向および光学異方体の遅相軸
方向の角度関係を説明する平面図である。
【図３】実施例１の装置を模式的に表す立面断面図であ
る。
る。
【図４】実施例１の装置の駆動電圧変化に対する反射率
の変化を示す図である。
の変化を示す図である。
【図５】実施例１の装置の電界オン時と電界オフ時を示
す図である。
す図である。
【図６】実施例２の装置の駆動電圧変化に対する反射率
の変化を示す図である。
の変化を示す図である。
【図７】実施例２の装置の電界オン時と電界オフ時を示
す図である。
す図である。
【図８】実施例３の装置の駆動電圧変化に対する反射率
の変化を示す図である。
の変化を示す図である。
【図９】実施例３の装置の電界オン時と電界オフ時を示
す図である。
す図である。
【図１０】実施例４の装置の駆動電圧変化に対する反射
率の変化を示す図である。
率の変化を示す図である。
【図１１】実施例４の装置の電界オン時と電界オフ時を
示す図である。
示す図である。
【図１２】比較例の装置の駆動電圧変化に対する反射率
の変化を示す図である。
の変化を示す図である。
【図１３】比較例の装置の電界オン時と電界オフ時を示
す図である。
す図である。
【図１４】実施例５の装置を模式的に表す立面断面図で
ある。
ある。
１：偏光板 ２：光学異方体 ３Ａ：液晶層 ４：反射層(板) ５：光拡散層 ６：外光 ７：カラーフィルター １１：偏光板の吸収軸 ２１：光学異方体の偏光板側の面上の遅相軸 ２２：光学異方体の反射板側の面上の遅相軸 ３１：液晶物質の層の偏光板側の面上における液晶物質
の分子の配向方向 ３２：液晶物質の層の反射板側の面上における液晶物質
の分子の配向方向
の分子の配向方向 ３２：液晶物質の層の反射板側の面上における液晶物質
の分子の配向方向
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H091 FA08X FA11X FA11Z FA14Z FA31Z KA02 KA03 LA17 5C094 AA06 AA08 AA10 AA13 AA24 BA45 CA24 DA12 DA13 EA04 EA05 EA06 EB02 ED03 ED11 ED13 ED14 ED20 FA02 FB01 JA08 JA09 JA13 5G435 AA02 AA03 AA04 BB12 BB16 CC12 DD11 DD17 EE12 EE22 FF01 FF05 FF15 GG08 HH02 HH04 LL07
Claims (3)
- 【請求項１】 電極を備える一対の透明基板に液晶物質
の層を挿入した液晶セルと、偏光板と、反射板と、光学
異方体とを備え、２値以上の電圧値が選択されて前記液
晶物質の層に駆動電圧が印加される反射型液晶表示素子
において、 前記の偏光板が前記液晶物質層の一方の面に配置され、 前記の反射板が前記液晶物質層の他方の面に配置され、
配置され、 前記光学異方体が前記偏光板及び前記反射板の間に配置
され、 前記液晶物質層における偏光板側から反射板側への液晶
物質分子のねじれ角θ１が、＋２００°〜＋２７０°の
範囲にあり、前記光学異方体の遅相軸の偏光板側から反
射板側へのねじれ角θ２が、−１５５°〜−２２０°の
範囲にあり、 前記液晶物質層の屈折率異方性△ｎ１と厚みｄ１との積
（△ｎ１・ｄ１）が７００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲で
あり、前記光学異方体の屈折率異方性△ｎ２と前記光学
異方体の厚みｄ２との積（△ｎ２・ｄ２）が５５０ｎｍ
〜８５０ｎｍの範囲であることを特徴とする反射型液晶
表示素子。 - 【請求項２】 光学異方体が、液晶フィルムからなる請
求項１記載の反射型液晶表示素子。 - 【請求項３】 偏光板と反射板の間に更に少なくとも１
層の光拡散層を有する請求項１又は請求項２記載の反射
型液晶表示素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26294599A JP3921012B2 (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 反射型液晶表示素子 |
| PCT/JP2000/006231 WO2001022155A1 (fr) | 1999-09-17 | 2000-09-12 | Afficheur reflectif a cristaux liquides |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26294599A JP3921012B2 (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 反射型液晶表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001083514A true JP2001083514A (ja) | 2001-03-30 |
| JP3921012B2 JP3921012B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=17382750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26294599A Expired - Fee Related JP3921012B2 (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 反射型液晶表示素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3921012B2 (ja) |
| WO (1) | WO2001022155A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003107476A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Nippon Oil Corp | 液晶表示素子 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114200723A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-03-18 | 华南师范大学 | 一种无光束横向偏移的液晶可变相位延迟装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0990349A (ja) * | 1995-09-26 | 1997-04-04 | Asahi Glass Co Ltd | 反射型カラー液晶表示装置 |
| JPH10301080A (ja) * | 1997-04-23 | 1998-11-13 | Casio Comput Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JP3774575B2 (ja) * | 1997-09-22 | 2006-05-17 | 株式会社日立製作所 | 反射型液晶表示装置 |
-
1999
- 1999-09-17 JP JP26294599A patent/JP3921012B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-09-12 WO PCT/JP2000/006231 patent/WO2001022155A1/ja active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003107476A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Nippon Oil Corp | 液晶表示素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3921012B2 (ja) | 2007-05-30 |
| WO2001022155A1 (fr) | 2001-03-29 |
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