JP2001100194A - 反射型液晶表示素子 - Google Patents
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- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/02—Function characteristic reflective
Abstract
(57)【要約】
【課題】 偏光フィルムを１枚だけ用いる構成で、明る
い白、無彩色で高コントラスト表示できる反射型液晶表
示素子を提供する。 【解決手段】 ネマティック液晶のツイスト角度を０゜
〜９０゜とし、液晶の複屈折率差ΔｎLC、液晶層厚
ｄLC、高分子フィルムのレターデーションＲFilmとの関
係を、ΔｎLC・ｄLC＝０．２０μm〜０．３０μm、Ｒ
Film−ΔｎLC・ｄLC＝−０．２０μm〜−０．０５μmと
し、上方基板側から見てネマティック液晶が下方基板側
にかけてツイストしていく方向を正として、基準線と、
一方の基板に最近接する液晶分子長軸方向とが為す角度
をφLC、高分子フィルムの遅相軸の方向とが為す角度を
φF、偏光フィルムの吸収軸または透過軸の方向とが為
す角度をφPとしたときに、φF−φLCを−４０゜〜−２
５゜、φP−φFを＋５０゜〜＋８０゜とする。
い白、無彩色で高コントラスト表示できる反射型液晶表
示素子を提供する。 【解決手段】 ネマティック液晶のツイスト角度を０゜
〜９０゜とし、液晶の複屈折率差ΔｎLC、液晶層厚
ｄLC、高分子フィルムのレターデーションＲFilmとの関
係を、ΔｎLC・ｄLC＝０．２０μm〜０．３０μm、Ｒ
Film−ΔｎLC・ｄLC＝−０．２０μm〜−０．０５μmと
し、上方基板側から見てネマティック液晶が下方基板側
にかけてツイストしていく方向を正として、基準線と、
一方の基板に最近接する液晶分子長軸方向とが為す角度
をφLC、高分子フィルムの遅相軸の方向とが為す角度を
φF、偏光フィルムの吸収軸または透過軸の方向とが為
す角度をφPとしたときに、φF−φLCを−４０゜〜−２
５゜、φP−φFを＋５０゜〜＋８０゜とする。
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
子に関するものである。
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
型の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ため、液晶表
示素子の下側に反射板を備えて外部光の反射光で表示を
見る反射型として用いれば、極めて消費電力の低い表示
素子となる。
型の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ため、液晶表
示素子の下側に反射板を備えて外部光の反射光で表示を
見る反射型として用いれば、極めて消費電力の低い表示
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ーと、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を変化させて各カラーフィルタ
ごとの光の透過率を変化させカラー表示を行っている。
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ーと、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を変化させて各カラーフィルタ
ごとの光の透過率を変化させカラー表示を行っている。
【０００４】１枚の偏光板の透過率は、せいぜい４５％
程度であり、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９
０％である。従って偏光板を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回通って出射するた
め、カラーフィルタの吸収を考えないとき、
程度であり、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９
０％である。従って偏光板を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回通って出射するた
め、カラーフィルタの吸収を考えないとき、
【０００５】（０．９）4×５０％＝３２．８％
【０００６】となり、反射率は白黒パネルでも高々約３
３％である。
３％である。
【０００７】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）。この場合、偏光フィル
ムを２回しか通らないので、カラーフィルタの吸収を考
えないとき
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）。この場合、偏光フィル
ムを２回しか通らないので、カラーフィルタの吸収を考
えないとき
【０００８】（０．９）2×５０％＝４０．５％
【０００９】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％の反射率の向上が期待できる。
して最大で約２３．５％の反射率の向上が期待できる。
【００１０】また、カラーフィルタを用いずに液晶セル
の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６−３０１０
０６号公報）が提案されている。
の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６−３０１０
０６号公報）が提案されている。
【００１１】
【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、この素子に
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課
題を有していた。
ィルムを２枚用いる反射型液晶表示素子は、この素子に
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課
題を有していた。
【００１２】また、偏光フィルムを１枚にした反射型液
晶表示素子は、この素子にカラーフィルタを用いてカラ
ー表示を行い反射率を高くして明るさを確保しようとし
た場合、従来の構成では、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
るという課題を有していた。
晶表示素子は、この素子にカラーフィルタを用いてカラ
ー表示を行い反射率を高くして明るさを確保しようとし
た場合、従来の構成では、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
るという課題を有していた。
【００１３】また、カラーフィルタを用いずに液晶セル
のツイスト配向したネマティック液晶層の複屈折と偏光
フィルムによって着色表示を行う反射型液晶表示素子
や、液晶層と位相差フィルムの複屈折を利用するカラー
液晶表示素子は、カラーフィルタがないため、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。しかしながら、複屈折
の着色を用いたカラー表示であるため、１６階調４０９
６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・色再現範
囲も狭いという課題を有していた。
のツイスト配向したネマティック液晶層の複屈折と偏光
フィルムによって着色表示を行う反射型液晶表示素子
や、液晶層と位相差フィルムの複屈折を利用するカラー
液晶表示素子は、カラーフィルタがないため、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。しかしながら、複屈折
の着色を用いたカラー表示であるため、１６階調４０９
６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・色再現範
囲も狭いという課題を有していた。
【００１４】また、白黒表示モードでの反射型液晶表示
素子も、偏光フィルムを２枚用いる構成では、高い白の
反射率がとれないという課題を有していた。
素子も、偏光フィルムを２枚用いる構成では、高い白の
反射率がとれないという課題を有していた。
【００１５】本発明では、かかる事情に鑑み、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
可能な反射型液晶表示素子を提供することを目的とす
る。
明るく、高いコントラストがとれ、無彩色の白黒表示が
可能な反射型液晶表示素子を提供することを目的とす
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべ
く、本発明は以下の構成とする。
く、本発明は以下の構成とする。
【００１７】即ち、本発明の反射型液晶表示素子は、一
対の基板間にネマティック液晶を封入した液晶セルと、
前記液晶セルの一方の基板側に配置された偏光フィルム
と、前記偏光フィルムと前記液晶セルとの間に配置され
た高分子フィルムと、他方の基板側に配置された光反射
手段とを含み、前記一対の基板間におけるネマティック
液晶のツイスト角度が０゜〜９０゜、前記ネマティック
液晶の複屈折ΔｎLCと液晶層厚ｄLCとの積ΔｎLC・ｄLC
が０．２０〜０．３０μｍ、前記積ΔｎLC・ｄ LCと前記
高分子フィルムのレターデーションＲFilmとによりＲ
Film−ΔｎLC・ｄ LCと定義される複屈折差ΔＲが−０．
２０μｍ〜−０．０５μｍであり、前記一方の基板側か
ら見て前記ネマティック液晶が前記一方の基板側から前
記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、基板面内に定められた基準線と前記一方の基板に最
近接している液晶分子の長軸方向とが為す角度をφLC、
前記基準線と高分子フィルムの遅相軸の方向とが為す角
度をφF、前記基準線と前記偏光フィルムの吸収軸また
は透過軸の方向をφPとしたときに、φF−φLCが−４０
゜〜−２５゜、φP−φFが＋５０゜〜＋８０゜であるこ
とを特徴とする。このような構成とすることにより、明
るく、無彩色の白黒変化が可能なノーマリーホワイト型
の反射型液晶表示素子とすることができる。
対の基板間にネマティック液晶を封入した液晶セルと、
前記液晶セルの一方の基板側に配置された偏光フィルム
と、前記偏光フィルムと前記液晶セルとの間に配置され
た高分子フィルムと、他方の基板側に配置された光反射
手段とを含み、前記一対の基板間におけるネマティック
液晶のツイスト角度が０゜〜９０゜、前記ネマティック
液晶の複屈折ΔｎLCと液晶層厚ｄLCとの積ΔｎLC・ｄLC
が０．２０〜０．３０μｍ、前記積ΔｎLC・ｄ LCと前記
高分子フィルムのレターデーションＲFilmとによりＲ
Film−ΔｎLC・ｄ LCと定義される複屈折差ΔＲが−０．
２０μｍ〜−０．０５μｍであり、前記一方の基板側か
ら見て前記ネマティック液晶が前記一方の基板側から前
記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、基板面内に定められた基準線と前記一方の基板に最
近接している液晶分子の長軸方向とが為す角度をφLC、
前記基準線と高分子フィルムの遅相軸の方向とが為す角
度をφF、前記基準線と前記偏光フィルムの吸収軸また
は透過軸の方向をφPとしたときに、φF−φLCが−４０
゜〜−２５゜、φP−φFが＋５０゜〜＋８０゜であるこ
とを特徴とする。このような構成とすることにより、明
るく、無彩色の白黒変化が可能なノーマリーホワイト型
の反射型液晶表示素子とすることができる。
【００１８】ここで、φPを吸収軸の方向にとることと
透過軸の方向にとることは光学的に等価であるので、ど
ちらの方向にとっても良い。
透過軸の方向にとることは光学的に等価であるので、ど
ちらの方向にとっても良い。
【００１９】また、本発明の別の構成に係る反射型液晶
表示素子は、一対の基板間にネマティック液晶を封入し
た液晶セルと、前記液晶セルの一方の基板側に配置され
た偏光フィルムと、前記偏光フィルムと前記液晶セルと
の間に配置された高分子フィルムと、他方の基板側に配
置された光反射手段とを含み、前記一対の基板間におけ
るネマティック液晶のツイスト角度が０゜〜９０゜、前
記ネマティック液晶の複屈折ΔｎLCと液晶層厚ｄLCとの
積ΔｎLC・ｄLCが０．２０〜０．３０μｍ、前記積Δｎ
LC・ｄLCと前記高分子フィルムのレターデーションＲ
FilmとによりＲFi lm−ΔｎLC・ｄLCと定義される複屈折
差ΔＲが−０．２０μｍ〜−０．０５μｍであり、前記
一方の基板側から見て前記ネマティック液晶が前記一方
の基板側から前記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、基板面内に定められた基準線と前記
一方の基板に最近接している液晶分子の長軸方向とが為
す角度をφLC、前記基準線と高分子フィルムの遅相軸の
方向とが為す角度をφF、前記基準線と前記偏光フィル
ムの吸収軸または透過軸の方向をφPとしたときに、φF
−φLCが＋６５゜〜＋１０５゜、φP−φFが−６０゜〜
−９０゜であることを特徴とする。このような構成とす
ることにより、明るく、無彩色の白黒変化が可能なノー
マリーホワイト型の反射型液晶表示素子とすることがで
きる。
表示素子は、一対の基板間にネマティック液晶を封入し
た液晶セルと、前記液晶セルの一方の基板側に配置され
た偏光フィルムと、前記偏光フィルムと前記液晶セルと
の間に配置された高分子フィルムと、他方の基板側に配
置された光反射手段とを含み、前記一対の基板間におけ
るネマティック液晶のツイスト角度が０゜〜９０゜、前
記ネマティック液晶の複屈折ΔｎLCと液晶層厚ｄLCとの
積ΔｎLC・ｄLCが０．２０〜０．３０μｍ、前記積Δｎ
LC・ｄLCと前記高分子フィルムのレターデーションＲ
FilmとによりＲFi lm−ΔｎLC・ｄLCと定義される複屈折
差ΔＲが−０．２０μｍ〜−０．０５μｍであり、前記
一方の基板側から見て前記ネマティック液晶が前記一方
の基板側から前記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、基板面内に定められた基準線と前記
一方の基板に最近接している液晶分子の長軸方向とが為
す角度をφLC、前記基準線と高分子フィルムの遅相軸の
方向とが為す角度をφF、前記基準線と前記偏光フィル
ムの吸収軸または透過軸の方向をφPとしたときに、φF
−φLCが＋６５゜〜＋１０５゜、φP−φFが−６０゜〜
−９０゜であることを特徴とする。このような構成とす
ることにより、明るく、無彩色の白黒変化が可能なノー
マリーホワイト型の反射型液晶表示素子とすることがで
きる。
【００２０】ここで、高分子フィルムのレターデーショ
ンＲFilmは、高分子フィルム面内の遅相軸方向の屈折率
(異常光屈折率)をｎx、進相軸方向の屈折率(常光屈折
率)をｎy、フィルム厚をｄFilmとしたときに、ＲFilm＝
（ｎx−ｎy）・ｄFilmと表すことができる。
ンＲFilmは、高分子フィルム面内の遅相軸方向の屈折率
(異常光屈折率)をｎx、進相軸方向の屈折率(常光屈折
率)をｎy、フィルム厚をｄFilmとしたときに、ＲFilm＝
（ｎx−ｎy）・ｄFilmと表すことができる。
【００２１】本発明の反射型液晶表示素子においては、
ネマティック液晶のツイスト角度が３０゜〜６５゜であ
り、ＲFilmが０．１０μｍ〜０．３０μｍであることが
好ましい。この好ましい例によれば、更に良好な特性を
得ることができる。
ネマティック液晶のツイスト角度が３０゜〜６５゜であ
り、ＲFilmが０．１０μｍ〜０．３０μｍであることが
好ましい。この好ましい例によれば、更に良好な特性を
得ることができる。
【００２２】また、前記反射型液晶表示素子において
は、高分子フィルムが、ポリカーボネート、ポリアリレ
ートおよびポリスルフォンから選ばれる少なくとも１つ
からなることが好ましい。この好ましい例によれば、充
分に反射率の低い無彩色の黒表示および反射率の高い無
彩色の白表示を得て、コントラストの高い反射型液晶表
示素子とすることができる。
は、高分子フィルムが、ポリカーボネート、ポリアリレ
ートおよびポリスルフォンから選ばれる少なくとも１つ
からなることが好ましい。この好ましい例によれば、充
分に反射率の低い無彩色の黒表示および反射率の高い無
彩色の白表示を得て、コントラストの高い反射型液晶表
示素子とすることができる。
【００２３】また、前記反射型液晶表示素子において
は、高分子フィルムのＺ係数ＱZが１．０〜３．０であ
ることが好ましい。ここで、ＱZは、フィルム面の法線
方向をｚ軸として定める空間座標系（ｘ，ｙ，ｚ）にお
ける各軸方向の屈折率ｎx、ｎyおよびｎz（ｎxは遅相軸
方向の屈折率、ｎyは進相軸方向の屈折率）を用いて、
ＱZ＝（ｎx−ｎz）／（ｎx−ｎy）により示される係数
である。この好ましい例によれば、視角による反射率変
化の少ない反射型液晶表素子を得ることができる。同様
の観点から、ＱZは、１．０〜２．０であることが更に
好ましい。
は、高分子フィルムのＺ係数ＱZが１．０〜３．０であ
ることが好ましい。ここで、ＱZは、フィルム面の法線
方向をｚ軸として定める空間座標系（ｘ，ｙ，ｚ）にお
ける各軸方向の屈折率ｎx、ｎyおよびｎz（ｎxは遅相軸
方向の屈折率、ｎyは進相軸方向の屈折率）を用いて、
ＱZ＝（ｎx−ｎz）／（ｎx−ｎy）により示される係数
である。この好ましい例によれば、視角による反射率変
化の少ない反射型液晶表素子を得ることができる。同様
の観点から、ＱZは、１．０〜２．０であることが更に
好ましい。
【００２４】また、前記反射型液晶表示素子において
は、前記一方の基板側に散乱フィルムを配置することで
パネルの周囲光を集光して明るい表示を得るという構成
とることができる。この散乱フィルムは、表示画像のボ
ケを抑制するという点から、高分子フィルムと一方の基
板の間に配置することが好ましい。更には、この散乱フ
ィルムは前方散乱フィルムであることが好ましい。前方
散乱フィルムとしては、後方散乱特性がほとんど認めら
れず前方散乱特性の強いものが好ましい。
は、前記一方の基板側に散乱フィルムを配置することで
パネルの周囲光を集光して明るい表示を得るという構成
とることができる。この散乱フィルムは、表示画像のボ
ケを抑制するという点から、高分子フィルムと一方の基
板の間に配置することが好ましい。更には、この散乱フ
ィルムは前方散乱フィルムであることが好ましい。前方
散乱フィルムとしては、後方散乱特性がほとんど認めら
れず前方散乱特性の強いものが好ましい。
【００２５】また、前記反射型液晶表示素子において
は、前記光反射手段がアルミニウムおよび銀から選ばれ
る少なくとも１つの金属を構成要素として含むことが好
ましく、更には、前記他方の基板側の電極を兼ねる金属
電極であることが好ましい。
は、前記光反射手段がアルミニウムおよび銀から選ばれ
る少なくとも１つの金属を構成要素として含むことが好
ましく、更には、前記他方の基板側の電極を兼ねる金属
電極であることが好ましい。
【００２６】前記金属電極は、特に前述の散乱フィルム
を備えた液晶表示素子の場合には、鏡面状の表面を有す
ることが好ましい。この好ましい例によれば、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。
一方、特に散乱フィルムを用いない反射型液晶表示素子
の場合には、金属電極に散乱膜を配置するか、あるいは
金属電極自体に拡散反射性を付与することが好ましい。
拡散反射性を有する金属電極としては、例えば、平均傾
斜角が３゜〜１２゜となる程度に表面に凹凸を付与する
ことが好ましい。これらの好ましい例によれば、自然な
視認特性を持つ反射型液晶表示素子を得ることができ
る。
を備えた液晶表示素子の場合には、鏡面状の表面を有す
ることが好ましい。この好ましい例によれば、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。
一方、特に散乱フィルムを用いない反射型液晶表示素子
の場合には、金属電極に散乱膜を配置するか、あるいは
金属電極自体に拡散反射性を付与することが好ましい。
拡散反射性を有する金属電極としては、例えば、平均傾
斜角が３゜〜１２゜となる程度に表面に凹凸を付与する
ことが好ましい。これらの好ましい例によれば、自然な
視認特性を持つ反射型液晶表示素子を得ることができ
る。
【００２７】また、前記他方の基板を透明基板とし、こ
の透明基板の外側に拡散反射板などの光反射手段を配置
した構成を有する反射型液晶表示素子としてもよい。こ
の場合の他方の基板には、透明電極を用いることにな
る。このような構成を採用する場合には、透明基板と拡
散反射板との間に空気層を介在させることが好ましい。
この好ましい例によれば、拡散効果を更に大きくするこ
とができる。
の透明基板の外側に拡散反射板などの光反射手段を配置
した構成を有する反射型液晶表示素子としてもよい。こ
の場合の他方の基板には、透明電極を用いることにな
る。このような構成を採用する場合には、透明基板と拡
散反射板との間に空気層を介在させることが好ましい。
この好ましい例によれば、拡散効果を更に大きくするこ
とができる。
【００２８】また、前記反射型液晶表示素子において
は、カラーフィルタを配置して反射型カラー液晶表示素
子としてもよく、カラーフィルタを配置せずに白黒モー
ドの液晶表示素子としてもよい。後者の場合には、特に
高い白表示の反射率により明るい反射型液晶表示素子を
得ることができる。前者の場合には、白から黒まで無彩
色で変化する特性により、例えば６４階調のフルカラー
表示が可能となる。
は、カラーフィルタを配置して反射型カラー液晶表示素
子としてもよく、カラーフィルタを配置せずに白黒モー
ドの液晶表示素子としてもよい。後者の場合には、特に
高い白表示の反射率により明るい反射型液晶表示素子を
得ることができる。前者の場合には、白から黒まで無彩
色で変化する特性により、例えば６４階調のフルカラー
表示が可能となる。
【００２９】また、前記反射型液晶表示素子において
は、前記他方の基板側に非線形素子を配置することによ
り、マトリクス状に配置したＴＦＴなどの非線形素子に
より駆動するアクティブマトリクス型の反射型液晶表示
素子とすることができる。この場合は、特に、前記非線
形素子の上に絶縁性の平坦化膜を形成し、この平坦化膜
に形成したコンタクトホールを通じて前記非線形素子と
前記他方の基板側の電極とが導通している構成にするこ
とが好ましい。この好ましい例によれば、高い開口率を
有してのアクティブ駆動が可能となり、高い反射率の反
射型液晶表示素子を得ることができる。
は、前記他方の基板側に非線形素子を配置することによ
り、マトリクス状に配置したＴＦＴなどの非線形素子に
より駆動するアクティブマトリクス型の反射型液晶表示
素子とすることができる。この場合は、特に、前記非線
形素子の上に絶縁性の平坦化膜を形成し、この平坦化膜
に形成したコンタクトホールを通じて前記非線形素子と
前記他方の基板側の電極とが導通している構成にするこ
とが好ましい。この好ましい例によれば、高い開口率を
有してのアクティブ駆動が可能となり、高い反射率の反
射型液晶表示素子を得ることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【００３１】（第１の実施の形態）図１は第１の実施の
形態の反射型液晶表示素子の概略構成を示した断面図で
ある。１０は偏光フィルム、１１は高分子フィルム、１
２は散乱フィルム層、１３は上側透明基板、１４はカラ
ーフィルタ層、１５ａ、１５ｂは配向層、１６は透明電
極、１７は液晶層(厚さｄLC)、１８は金属反射電極、１
９は下側基板を示す。
形態の反射型液晶表示素子の概略構成を示した断面図で
ある。１０は偏光フィルム、１１は高分子フィルム、１
２は散乱フィルム層、１３は上側透明基板、１４はカラ
ーフィルタ層、１５ａ、１５ｂは配向層、１６は透明電
極、１７は液晶層(厚さｄLC)、１８は金属反射電極、１
９は下側基板を示す。
【００３２】図２は第１の実施の形態の反射型液晶表示
素子の光学構成図である。２０は基準線、２１は下側基
板に最も近い液晶分子の配向方向、２２は上側透明基板
に最も近い液晶分子の配向方向、２３は高分子フィルム
の遅相軸方向、２４は上側偏光フィルムの吸収軸方向を
示す。また、φLC0は下側基板１９に最も近い液晶分子
の配向方向２１の、φLCは上側透明基板１３に最も近い
液晶分子の配向方向２２の、φFは高分子フィルム１１
の遅相軸方向２３の、φPは偏光フィルム１０の吸収軸
または透過軸の方向２４の、それぞれ基準線２０から測
った角度を示す。なお、角度の正負は、ΩLCで示される
液晶のツイスト方向(上側透明基板から下側基板へと液
晶分子が捩れていく方向)を正と定める。
素子の光学構成図である。２０は基準線、２１は下側基
板に最も近い液晶分子の配向方向、２２は上側透明基板
に最も近い液晶分子の配向方向、２３は高分子フィルム
の遅相軸方向、２４は上側偏光フィルムの吸収軸方向を
示す。また、φLC0は下側基板１９に最も近い液晶分子
の配向方向２１の、φLCは上側透明基板１３に最も近い
液晶分子の配向方向２２の、φFは高分子フィルム１１
の遅相軸方向２３の、φPは偏光フィルム１０の吸収軸
または透過軸の方向２４の、それぞれ基準線２０から測
った角度を示す。なお、角度の正負は、ΩLCで示される
液晶のツイスト方向(上側透明基板から下側基板へと液
晶分子が捩れていく方向)を正と定める。
【００３３】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、上側透明基板１３上に、カラーフィルタ
層１４として顔料分散タイプで赤、緑、青のストライプ
配列のものをフォトリソグラフィーで形成し、その上
に、透明電極１６としてインジウム・錫・オキサイドで
画素電極を形成した。また、下側基板１９上には、チタ
ンを３００nm蒸着した上にアルミニウムを２００nm蒸着
したものを形成することで鏡面反射タイプの金属反射電
極１８を形成した。
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、上側透明基板１３上に、カラーフィルタ
層１４として顔料分散タイプで赤、緑、青のストライプ
配列のものをフォトリソグラフィーで形成し、その上
に、透明電極１６としてインジウム・錫・オキサイドで
画素電極を形成した。また、下側基板１９上には、チタ
ンを３００nm蒸着した上にアルミニウムを２００nm蒸着
したものを形成することで鏡面反射タイプの金属反射電
極１８を形成した。
【００３４】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℃で硬化したのち、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１５ａ、１５ｂを形成し
た。
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℃で硬化したのち、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１５ａ、１５ｂを形成し
た。
【００３５】そして、上側透明基板１３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）製）を印刷し、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
し、上側透明基板１３と下側基板１９を互いに貼り合わ
せ、１５０℃でシール樹脂を硬化した後、ΔｎLC＝０．
０９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液晶
を真空注入し、紫外線硬化性樹脂で封口した後、紫外線
光により硬化した。
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）製）を印刷し、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
し、上側透明基板１３と下側基板１９を互いに貼り合わ
せ、１５０℃でシール樹脂を硬化した後、ΔｎLC＝０．
０９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液晶
を真空注入し、紫外線硬化性樹脂で封口した後、紫外線
光により硬化した。
【００３６】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し、その上に、高分子フィルム
１１としてポリカーボネート１枚を遅相軸が所定の角度
となるように貼付し、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）製ＳＱ−１８５２ＡＰ）にアンチグレア(ＡＧ)と
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所定の角度をなすように貼付
した。
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し、その上に、高分子フィルム
１１としてポリカーボネート１枚を遅相軸が所定の角度
となるように貼付し、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）製ＳＱ−１８５２ＡＰ）にアンチグレア(ＡＧ)と
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所定の角度をなすように貼付
した。
【００３７】φLC0＝−６７．５゜、φLC＝６７．５
゜、ΩLC＝４５．０゜、φF＝３３．０゜、φP＝９６．
０゜とし、ΔＲ＝ＲFilm−ΔｎLC・ｄLCを−０．１０μ
ｍを満たすようにしながら、ΔｎLC・ｄLCを変化させて
反射モードで光学特性を測定すると、０．２０μｍ〜
０．３０μｍの範囲で、反射率が低くて無彩色の黒と反
射率が高くて無彩色の白を得ることができるノーマリー
ホワイトモードの反射型液晶表示素子が実現できた。こ
れは、白と黒が充分とれるだけの液晶の複屈折差があっ
て、なおかつ、液晶の複屈折による色付きを補償できる
範囲であることによる。
゜、ΩLC＝４５．０゜、φF＝３３．０゜、φP＝９６．
０゜とし、ΔＲ＝ＲFilm−ΔｎLC・ｄLCを−０．１０μ
ｍを満たすようにしながら、ΔｎLC・ｄLCを変化させて
反射モードで光学特性を測定すると、０．２０μｍ〜
０．３０μｍの範囲で、反射率が低くて無彩色の黒と反
射率が高くて無彩色の白を得ることができるノーマリー
ホワイトモードの反射型液晶表示素子が実現できた。こ
れは、白と黒が充分とれるだけの液晶の複屈折差があっ
て、なおかつ、液晶の複屈折による色付きを補償できる
範囲であることによる。
【００３８】また、ΔＲが−０．２０μｍ〜０．０５μ
ｍを満たしていると、白表示から黒表示へと電圧を印加
していったとき、表示の色が実用上で無彩色の範囲内で
変化することが確認できた。これは、ΔＲを−０．２０
μｍ〜０．０５μｍとし、φ F−φLCを−４０゜〜−２
５゜の範囲内にすることで、白から黒への変化の間、特
に、オン電圧印加時の黒表示のときの、液晶層の複屈折
による着色を解消できることによる。これにより、反射
率の低い無彩色の黒表示と反射率の高い無彩色の白表示
のコントラストの高い反射型液晶表示素子を実現でき
た。
ｍを満たしていると、白表示から黒表示へと電圧を印加
していったとき、表示の色が実用上で無彩色の範囲内で
変化することが確認できた。これは、ΔＲを−０．２０
μｍ〜０．０５μｍとし、φ F−φLCを−４０゜〜−２
５゜の範囲内にすることで、白から黒への変化の間、特
に、オン電圧印加時の黒表示のときの、液晶層の複屈折
による着色を解消できることによる。これにより、反射
率の低い無彩色の黒表示と反射率の高い無彩色の白表示
のコントラストの高い反射型液晶表示素子を実現でき
た。
【００３９】次に、液晶のツイスト角ΩLCを変化させた
ときの特性を調べたところ、本発明の第１の実施の形態
では、ツイスト角を０゜〜９０゜の範囲内で良好な特性
が得られることを確認した。そして、ツイスト角ΩLCを
３０゜〜６５゜としたとき特に良好な特性を得られた。
ときの特性を調べたところ、本発明の第１の実施の形態
では、ツイスト角を０゜〜９０゜の範囲内で良好な特性
が得られることを確認した。そして、ツイスト角ΩLCを
３０゜〜６５゜としたとき特に良好な特性を得られた。
【００４０】そして、ＲFilmが０．１０μｍ〜０．３０
μｍを満たしているとき、特に、オン電圧印加時の黒の
反射率を低くすることができることを確認できた。
μｍを満たしているとき、特に、オン電圧印加時の黒の
反射率を低くすることができることを確認できた。
【００４１】ここで特に、ΔｎLC・ｄLC＝０．２７０μ
ｍ、ＲFilm＝０．１７０μｍ、φLC０＝−６７．５゜、
φLC＝６７．５゜、ΩLC＝４５．０゜、φF＝３３．０
゜、φP＝９６．０゜としたときの光学特性を測定した
結果を示すことにする。このとき、ΔＲ＝ＲFilm−Δｎ
LC・ｄLC＝−０．１００μｍ、φF−φLC＝−３４．５
゜、φP−φF＝＋６３．０゜であって上記で確認した条
件を満たしている。
ｍ、ＲFilm＝０．１７０μｍ、φLC０＝−６７．５゜、
φLC＝６７．５゜、ΩLC＝４５．０゜、φF＝３３．０
゜、φP＝９６．０゜としたときの光学特性を測定した
結果を示すことにする。このとき、ΔＲ＝ＲFilm−Δｎ
LC・ｄLC＝−０．１００μｍ、φF−φLC＝−３４．５
゜、φP−φF＝＋６３．０゜であって上記で確認した条
件を満たしている。
【００４２】図３は第１の実施の形態の反射型液晶表示
素子の反射率と印加電圧の関係を示す特性図である。正
面特性で、白のＹ値換算での反射率は１８．２％、コン
トラストは、１５．８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。
素子の反射率と印加電圧の関係を示す特性図である。正
面特性で、白のＹ値換算での反射率は１８．２％、コン
トラストは、１５．８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。
【００４３】また、以上の構成で、カラーフィルタ層１
４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１５．３、白のＹ値換算での反射
率３４．９％が得られた。
４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１５．３、白のＹ値換算での反射
率３４．９％が得られた。
【００４４】また、以上の構成では、散乱フィルム層１
２を高分子フィルム１１と上側透明基板１３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１１と高分子フィルム１
２の間に配置したときも同じ特性が得られた。
２を高分子フィルム１１と上側透明基板１３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１１と高分子フィルム１
２の間に配置したときも同じ特性が得られた。
【００４５】なお、本実施の形態では、高分子フィルム
としてポリカーボネートを用いたが、発明の効果はそれ
に限定されるものではなく、例えば、ポリアリレートや
ポリスルフォンを用いても同様の効果を得ることができ
ることを確認した。
としてポリカーボネートを用いたが、発明の効果はそれ
に限定されるものではなく、例えば、ポリアリレートや
ポリスルフォンを用いても同様の効果を得ることができ
ることを確認した。
【００４６】また、本実施の形態では、反射電極として
アルミニウムを構成要素として含む金属反射電極を用い
たが、発明の効果はそれに限定されるものではなく、例
えば、銀を構成要素として含む金属反射電極などを用い
ても同様の効果を得ることができる。
アルミニウムを構成要素として含む金属反射電極を用い
たが、発明の効果はそれに限定されるものではなく、例
えば、銀を構成要素として含む金属反射電極などを用い
ても同様の効果を得ることができる。
【００４７】（第２の実施の形態）図４は第２の実施の
形態の反射型液晶表示素子の概略構成を示した断面図で
ある。４０は偏光フィルム、４１は高分子フィルム、４
３は上側透明基板、４４はカラーフィルタ層、４５ａ、
４５ｂは配向層、４６は透明電極、４７は液晶層、４８
は金属反射電極、４９は下側基板を示す。
形態の反射型液晶表示素子の概略構成を示した断面図で
ある。４０は偏光フィルム、４１は高分子フィルム、４
３は上側透明基板、４４はカラーフィルタ層、４５ａ、
４５ｂは配向層、４６は透明電極、４７は液晶層、４８
は金属反射電極、４９は下側基板を示す。
【００４８】第２の実施の形態の光学構成は、第１の実
施の形態と同じであって、図２に示した反射型液晶表示
素子の光学構成と同様である。
施の形態と同じであって、図２に示した反射型液晶表示
素子の光学構成と同様である。
【００４９】上側透明基板４３および下側基板４９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、上側透明基板４３上に、カラーフィルタ
層４４として顔料分散タイプで赤、緑、青のストライプ
配列のものをフォトリソグラフィーで形成し、その上
に、透明電極４６としてインジウム・錫・オキサイドで
画素電極を形成した。また、下側基板４９上には、チタ
ンを３００nm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゜となるように荒らして、拡散(散乱)反射タイプ
の金属反射電極４８を形成した。
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、上側透明基板４３上に、カラーフィルタ
層４４として顔料分散タイプで赤、緑、青のストライプ
配列のものをフォトリソグラフィーで形成し、その上
に、透明電極４６としてインジウム・錫・オキサイドで
画素電極を形成した。また、下側基板４９上には、チタ
ンを３００nm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゜となるように荒らして、拡散(散乱)反射タイプ
の金属反射電極４８を形成した。
【００５０】透明電極４６および金属反射電極４８上に
は、ポリイミドのγ−ブチロラクトンの５ｗｔ％溶液を
印刷し、２５０℃で硬化したのち、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４５ａ、４５ｂを形成し
た。
は、ポリイミドのγ−ブチロラクトンの５ｗｔ％溶液を
印刷し、２５０℃で硬化したのち、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４５ａ、４５ｂを形成し
た。
【００５１】そして、上側透明基板４３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）製）を印刷し、下側基板４９上には所定の径
の樹脂ビーズを１００〜２００個／mm2の割合で散布
し、上側透明基板４３と下側基板４９を互いに貼り合わ
せ、１５０℃でシール樹脂を硬化した後、ΔｎLC＝０．
０９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となるようにカイラル液晶を混ぜた液晶
を真空注入し、紫外線硬化性樹脂で封口した後、紫外線
光により硬化した。
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）製）を印刷し、下側基板４９上には所定の径
の樹脂ビーズを１００〜２００個／mm2の割合で散布
し、上側透明基板４３と下側基板４９を互いに貼り合わ
せ、１５０℃でシール樹脂を硬化した後、ΔｎLC＝０．
０９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となるようにカイラル液晶を混ぜた液晶
を真空注入し、紫外線硬化性樹脂で封口した後、紫外線
光により硬化した。
【００５２】こうして形成された液晶セル４の上側透明
基板４３の上に、高分子フィルム４１としてポリカーボ
ネートを遅相軸が所定の角度となるように貼付し、さら
に、偏光フィルム４０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）製ＳＱ−１８５２ＡＰ）
にアンチグレア(ＡＧ)と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所定
の角度をなすように貼付した。
基板４３の上に、高分子フィルム４１としてポリカーボ
ネートを遅相軸が所定の角度となるように貼付し、さら
に、偏光フィルム４０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）製ＳＱ−１８５２ＡＰ）
にアンチグレア(ＡＧ)と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所定
の角度をなすように貼付した。
【００５３】φLC0＝−６７．５゜、φLC＝６７．５
゜、ΩLC＝４５．０゜、φF＝３３．０゜、φP＝９６．
０゜とし、ΔＲ＝ＲFilm−ΔｎLC・ｄLCを−０．１０μ
ｍを満たすようにしながら、ΔｎLC・ｄLCを変化させて
反射モードで光学特性を測定すると、０．２０μｍ〜
０．３０μｍの範囲で、反射率が低くて無彩色の黒と反
射率が高くて無彩色の白を得ることができるノーマリー
ホワイトモードの反射型液晶表示素子が実現できた。こ
れは、白と黒が充分とれるだけの液晶の複屈折差があっ
て、なおかつ、液晶の複屈折による色付きを補償できる
範囲であることによる。
゜、ΩLC＝４５．０゜、φF＝３３．０゜、φP＝９６．
０゜とし、ΔＲ＝ＲFilm−ΔｎLC・ｄLCを−０．１０μ
ｍを満たすようにしながら、ΔｎLC・ｄLCを変化させて
反射モードで光学特性を測定すると、０．２０μｍ〜
０．３０μｍの範囲で、反射率が低くて無彩色の黒と反
射率が高くて無彩色の白を得ることができるノーマリー
ホワイトモードの反射型液晶表示素子が実現できた。こ
れは、白と黒が充分とれるだけの液晶の複屈折差があっ
て、なおかつ、液晶の複屈折による色付きを補償できる
範囲であることによる。
【００５４】また、ΔＲが−０．２０μｍ〜０．０５μ
ｍを満たしていると、白表示から黒表示へと電圧を印加
していったとき、表示の色が実用上で無彩色の範囲内で
変化することが確認できた。これは、ΔＲを−０．２０
μｍ〜０．０５μｍとし、φ F−φLCを−４０゜〜−２
５゜の範囲内にすることで、白から黒への変化の間、特
に、オン電圧印加時の黒表示のときの、液晶層の複屈折
による着色を解消できることによる。これにより、反射
率の低い無彩色の黒表示と反射率の高い無彩色の白表示
のコントラストの高い反射型液晶表示素子を実現でき
た。
ｍを満たしていると、白表示から黒表示へと電圧を印加
していったとき、表示の色が実用上で無彩色の範囲内で
変化することが確認できた。これは、ΔＲを−０．２０
μｍ〜０．０５μｍとし、φ F−φLCを−４０゜〜−２
５゜の範囲内にすることで、白から黒への変化の間、特
に、オン電圧印加時の黒表示のときの、液晶層の複屈折
による着色を解消できることによる。これにより、反射
率の低い無彩色の黒表示と反射率の高い無彩色の白表示
のコントラストの高い反射型液晶表示素子を実現でき
た。
【００５５】次に、液晶のツイスト角ΩLCを変化させた
ときの特性を調べたところ、本発明の第１の実施の形態
では、ツイスト角を０゜〜９０゜の範囲内で良好な特性
が得られることを確認した。そして、ツイスト角ΩLCを
３０゜〜６５゜としたとき特に良好な特性を得られた。
ときの特性を調べたところ、本発明の第１の実施の形態
では、ツイスト角を０゜〜９０゜の範囲内で良好な特性
が得られることを確認した。そして、ツイスト角ΩLCを
３０゜〜６５゜としたとき特に良好な特性を得られた。
【００５６】そして、ＲFilmが０．１０μｍ〜０．３０
μｍを満たしているとき、特に、オン電圧印加時の黒の
反射率を低くすることができることを確認できた。
μｍを満たしているとき、特に、オン電圧印加時の黒の
反射率を低くすることができることを確認できた。
【００５７】ここで特に、ΔｎLC・ｄLC＝０．２７０μ
ｍ、ＲFilm＝０．１７０μｍ、φLC0＝−６７．５゜、
φLC＝６７．５゜、ΩLC＝４５．０゜、φF＝３３．０
゜、φ P＝９６．０゜としたときの光学特性を測定した
結果を示すことにする。このとき、ΔＲ＝ＲFilm−Δｎ
LC・ｄLC＝−０．１００μｍ、φF−φLC＝−３４．５
゜、φP−φF＝＋６３．０゜であって上記で確認した条
件を満たしている。
ｍ、ＲFilm＝０．１７０μｍ、φLC0＝−６７．５゜、
φLC＝６７．５゜、ΩLC＝４５．０゜、φF＝３３．０
゜、φ P＝９６．０゜としたときの光学特性を測定した
結果を示すことにする。このとき、ΔＲ＝ＲFilm−Δｎ
LC・ｄLC＝−０．１００μｍ、φF−φLC＝−３４．５
゜、φP−φF＝＋６３．０゜であって上記で確認した条
件を満たしている。
【００５８】このとき正面特性で、白のＹ値換算での反
射率は１７．１％、コントラストは、１５．４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。
射率は１７．１％、コントラストは、１５．４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。
【００５９】また、以上の構成で、カラーフィルタ層１
４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１５．１、白のＹ値換算での反射
率３３．４％が得られた。
４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１５．１、白のＹ値換算での反射
率３３．４％が得られた。
【００６０】なお、本実施の形態では、高分子フィルム
としてポリカーボネートを用いたが、発明の効果はそれ
に限定されるものではなく、例えば、ポリアリレートや
ポリスルフォンを用いても同様の効果を得ることができ
ることを確認した。
としてポリカーボネートを用いたが、発明の効果はそれ
に限定されるものではなく、例えば、ポリアリレートや
ポリスルフォンを用いても同様の効果を得ることができ
ることを確認した。
【００６１】また、本実施の形態では、反射電極として
アルミニウムを構成要素として含む金属反射電極を用い
たが、発明の効果はそれに限定されるものではなく、例
えば、銀を構成要素として含む金属反射電極などを用い
ても同様の効果を得ることができる。
アルミニウムを構成要素として含む金属反射電極を用い
たが、発明の効果はそれに限定されるものではなく、例
えば、銀を構成要素として含む金属反射電極などを用い
ても同様の効果を得ることができる。
【００６２】（第３の実施の形態）第３の実施の形態の
反射型液晶表示素子は、作製および構造は第１の実施の
形態と共通であって、図１に示した反射型液晶表示素子
の断面および図２と同様のの反射型液晶表示素子の光学
構成を有する。
反射型液晶表示素子は、作製および構造は第１の実施の
形態と共通であって、図１に示した反射型液晶表示素子
の断面および図２と同様のの反射型液晶表示素子の光学
構成を有する。
【００６３】φLC0＝−６７．５゜、φLC＝６７．５
゜、ΩLC＝４５．０゜、φF＝１５５．０゜、φP＝９
０．０゜とし、ΔＲ＝ＲFilm−ΔｎLC・ｄLCを−０．１
０μｍを満たすようにしながら、ΔｎLC・ｄLCを変化さ
せて反射モードで光学特性を測定すると、０．２０μｍ
〜０．３０μｍの範囲で、反射率が低くて無彩色の黒と
反射率が高くて無彩色の白を得ることができるノーマリ
ーホワイトモードの反射型液晶表示素子が実現できた。
これは、白と黒が充分とれるだけの液晶の複屈折差があ
って、なおかつ、液晶の複屈折による色付きを補償でき
る範囲であることによる。
゜、ΩLC＝４５．０゜、φF＝１５５．０゜、φP＝９
０．０゜とし、ΔＲ＝ＲFilm−ΔｎLC・ｄLCを−０．１
０μｍを満たすようにしながら、ΔｎLC・ｄLCを変化さ
せて反射モードで光学特性を測定すると、０．２０μｍ
〜０．３０μｍの範囲で、反射率が低くて無彩色の黒と
反射率が高くて無彩色の白を得ることができるノーマリ
ーホワイトモードの反射型液晶表示素子が実現できた。
これは、白と黒が充分とれるだけの液晶の複屈折差があ
って、なおかつ、液晶の複屈折による色付きを補償でき
る範囲であることによる。
【００６４】また、ΔＲを−０．２０μｍ〜０．０５μ
ｍを満たしていると、白表示から黒表示へと電圧を印加
していったとき、表示の色が実用上で無彩色の範囲内で
変化することが確認できた。これは、ΔＲを−０．２０
μｍ〜０．０５μｍとし、φ F−φLCを＋６５゜〜＋１
０５゜の範囲内にすることで、白から黒への変化の間、
特に、オン電圧印加時の黒表示のときの、液晶層の複屈
折による着色を解消できることによる。これにより、反
射率の低い無彩色の黒表示と反射率の高い無彩色の白表
示のコントラストの高い反射型液晶表示素子を実現でき
た。
ｍを満たしていると、白表示から黒表示へと電圧を印加
していったとき、表示の色が実用上で無彩色の範囲内で
変化することが確認できた。これは、ΔＲを−０．２０
μｍ〜０．０５μｍとし、φ F−φLCを＋６５゜〜＋１
０５゜の範囲内にすることで、白から黒への変化の間、
特に、オン電圧印加時の黒表示のときの、液晶層の複屈
折による着色を解消できることによる。これにより、反
射率の低い無彩色の黒表示と反射率の高い無彩色の白表
示のコントラストの高い反射型液晶表示素子を実現でき
た。
【００６５】次に、液晶のツイスト角ΩLCを変化させた
ときの特性を調べたところ、本発明の第３の実施の形態
では、ツイスト角を０°〜９０°の範囲内で良好な特性
が得られることを確認した。そして、ツイスト角ΩLCを
３０゜〜６５゜としたとき特に良好な特性を得られた。
ときの特性を調べたところ、本発明の第３の実施の形態
では、ツイスト角を０°〜９０°の範囲内で良好な特性
が得られることを確認した。そして、ツイスト角ΩLCを
３０゜〜６５゜としたとき特に良好な特性を得られた。
【００６６】そして、ＲFilmが０．１０μｍ〜０．３０
μｍを満たしているとき、特に、オン電圧印加時の黒の
反射率を低くすることができることを確認できた。
μｍを満たしているとき、特に、オン電圧印加時の黒の
反射率を低くすることができることを確認できた。
【００６７】ここで特に、ΔｎLC・ｄLC＝０．２７０μ
ｍ、ＲFilm＝０．１７０μｍ、φLC０＝−６７．５゜、
φLC＝６７．５゜、ΩLC＝４５．０゜、φF＝１５５．
０゜、φP＝９０．０゜としたときの光学特性を測定し
た結果を示すことにする。このとき、ΔＲ＝ＲFilm−Δ
ｎLC・ｄLC＝−０．１０μｍ、φF−φLC＝８７．５
゜、φP−φF＝−６５．０゜であって上記で確認した条
件を満たしている。
ｍ、ＲFilm＝０．１７０μｍ、φLC０＝−６７．５゜、
φLC＝６７．５゜、ΩLC＝４５．０゜、φF＝１５５．
０゜、φP＝９０．０゜としたときの光学特性を測定し
た結果を示すことにする。このとき、ΔＲ＝ＲFilm−Δ
ｎLC・ｄLC＝−０．１０μｍ、φF−φLC＝８７．５
゜、φP−φF＝−６５．０゜であって上記で確認した条
件を満たしている。
【００６８】図５は第３の実施の形態の反射型液晶表示
素子の反射率と印加電圧の関係を示す特性図である。正
面特性で、白のＹ値換算での反射率は１８．１％、コン
トラストは、１５．６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。
素子の反射率と印加電圧の関係を示す特性図である。正
面特性で、白のＹ値換算での反射率は１８．１％、コン
トラストは、１５．６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。
【００６９】また、以上の構成で、カラーフィルタ層１
４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１５．１、白のＹ値換算での反射
率３４．３％が得られた。
４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１５．１、白のＹ値換算での反射
率３４．３％が得られた。
【００７０】また、以上の構成では、散乱フィルム層１
２を高分子フィルム１１と上側透明基板１３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１１と高分子フィルム１
２の間に配置したときも同じ特性が得られた。
２を高分子フィルム１１と上側透明基板１３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１１と高分子フィルム１
２の間に配置したときも同じ特性が得られた。
【００７１】なお、本実施の形態では、高分子フィルム
としてポリカーボネートを用いたが、発明の効果はそれ
に限定されるものではなく、例えば、ポリアリレートや
ポリスルフォンを用いても同様の効果を得ることができ
ることを確認した。
としてポリカーボネートを用いたが、発明の効果はそれ
に限定されるものではなく、例えば、ポリアリレートや
ポリスルフォンを用いても同様の効果を得ることができ
ることを確認した。
【００７２】また、本実施の形態では、反射電極として
アルミニウムを構成要素として含む金属反射電極を用い
たが、発明の効果はそれに限定されるものではなく、例
えば、銀を構成要素として含む金属反射電極などを用い
ても同様の効果を得ることができる。
アルミニウムを構成要素として含む金属反射電極を用い
たが、発明の効果はそれに限定されるものではなく、例
えば、銀を構成要素として含む金属反射電極などを用い
ても同様の効果を得ることができる。
【００７３】（第４の実施の形態）第４の実施の形態の
反射型液晶表示素子は、作製および構造は基本的に第１
の実施の形態と共通であって、図１に示した反射型液晶
表示素子の断面および図２と同様の反射型液晶表示素子
の光学構成を有する。
反射型液晶表示素子は、作製および構造は基本的に第１
の実施の形態と共通であって、図１に示した反射型液晶
表示素子の断面および図２と同様の反射型液晶表示素子
の光学構成を有する。
【００７４】図６ａは右方向の視角変化に対するオン電
圧印加時の黒の反射率変化を示す特性図である。
圧印加時の黒の反射率変化を示す特性図である。
【００７５】図６ｂは上方向の視角変化に対するオン電
圧印加時の黒の反射率変化を示す特性図である。
圧印加時の黒の反射率変化を示す特性図である。
【００７６】本実施の形態では、ΔｎLC・ｄLC＝０．２
７０μｍ、ＲFilm＝０．１７０μｍ、φLC0＝−６７．
５゜、φLC＝６７．５゜、ΩLC＝４５゜、φF1＝３３．
０゜、φP＝９６．０゜として、高分子フィルム１１の
Ｚ係数Ｑzを変化させて調べたところ、Ｑzが１．０〜
３．０のとき、視角変化に対する反射率変化が少なく良
好な特性が得られることが判った。
７０μｍ、ＲFilm＝０．１７０μｍ、φLC0＝−６７．
５゜、φLC＝６７．５゜、ΩLC＝４５゜、φF1＝３３．
０゜、φP＝９６．０゜として、高分子フィルム１１の
Ｚ係数Ｑzを変化させて調べたところ、Ｑzが１．０〜
３．０のとき、視角変化に対する反射率変化が少なく良
好な特性が得られることが判った。
【００７７】そして、特に、Ｑzを０．３、０．５、
１．０、１．５のときの、黒表示の視角による反射率変
化を詳細に調べた。
１．０、１．５のときの、黒表示の視角による反射率変
化を詳細に調べた。
【００７８】図６ａと図６ｂを見れば、高分子フィルム
１１が視角特性変化に影響を及ぼしており、Ｑzが大き
いとき視角依存性の少ない良好な黒の反射率特性が得ら
れることがわかる。この結果を踏まえて、特に、Ｑzが
１．０〜２．０を満たしているとき、より望ましい視角
特性を得られることが確認できた。
１１が視角特性変化に影響を及ぼしており、Ｑzが大き
いとき視角依存性の少ない良好な黒の反射率特性が得ら
れることがわかる。この結果を踏まえて、特に、Ｑzが
１．０〜２．０を満たしているとき、より望ましい視角
特性を得られることが確認できた。
【００７９】（第５の実施の形態）図７は第５の実施の
形態の反射型液晶表示素子の概略構成を示した断面図で
ある。７０は偏光フィルム、７１は高分子フィルム、７
３は上側透明基板、７４はカラーフィルタ層、７５ａ、
７５ｂは配向層、７６は透明電極、７７は液晶層、７８
は透明電極、７９は下側透明基板、７２は拡散反射板を
示す。
形態の反射型液晶表示素子の概略構成を示した断面図で
ある。７０は偏光フィルム、７１は高分子フィルム、７
３は上側透明基板、７４はカラーフィルタ層、７５ａ、
７５ｂは配向層、７６は透明電極、７７は液晶層、７８
は透明電極、７９は下側透明基板、７２は拡散反射板を
示す。
【００８０】反射型液晶表示素子の光学構成は、図２と
同様である。
同様である。
【００８１】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１７３７：コーニ
ング社製)を用い、上側透明基板７３上に、カラーフィ
ルタ層７４として顔料分散タイプで赤、緑、青のストラ
イプ配列のものをフォトリソグラフィーで形成した。
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、上側透明基板７３上に、カラーフィ
ルタ層７４として顔料分散タイプで赤、緑、青のストラ
イプ配列のものをフォトリソグラフィーで形成した。
【００８２】そしてカラーフィルタ層７４および下側透
明基板７９の上に、透明電極７６および７８としてイン
ジウム・錫・オキサイドで画素電極を形成した。透明電
極７６および７８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℃で硬化したの
ち、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
７５ａ、７５ｂを形成した。
明基板７９の上に、透明電極７６および７８としてイン
ジウム・錫・オキサイドで画素電極を形成した。透明電
極７６および７８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℃で硬化したの
ち、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
７５ａ、７５ｂを形成した。
【００８３】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）製）を印刷し、下側基板７９上には所定の径の樹
脂ビーズを１００〜２００個／mm 2の割合で散布し、上
側透明基板７３と下側基板７９を互いに貼り合わせ、１
５０℃でシール樹脂を硬化した後、ΔｎLC＝０．０９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液晶を真空
注入し、紫外線硬化性樹脂で封口した後、紫外線光によ
り硬化した。
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）製）を印刷し、下側基板７９上には所定の径の樹
脂ビーズを１００〜２００個／mm 2の割合で散布し、上
側透明基板７３と下側基板７９を互いに貼り合わせ、１
５０℃でシール樹脂を硬化した後、ΔｎLC＝０．０９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液晶を真空
注入し、紫外線硬化性樹脂で封口した後、紫外線光によ
り硬化した。
【００８４】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、高分子フィルム７１としてポリカーボ
ネートを遅相軸が所定の角度となるように貼付し、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）製ＳＱ−１８５２ＡＰ）
にアンチグレア(ＡＧ)およびアンチリフレクション（Ａ
Ｒ）処理を施したものを、吸収軸または透過軸の方向が
所定の角度をなすように貼付した。
基板７３の上に、高分子フィルム７１としてポリカーボ
ネートを遅相軸が所定の角度となるように貼付し、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）製ＳＱ−１８５２ＡＰ）
にアンチグレア(ＡＧ)およびアンチリフレクション（Ａ
Ｒ）処理を施したものを、吸収軸または透過軸の方向が
所定の角度をなすように貼付した。
【００８５】下側透明基板７９の下には、拡散反射板７
２として銀の拡散反射板を設置した。
２として銀の拡散反射板を設置した。
【００８６】本実施例の形態では、ΔｎLC・ｄLC＝０．
２７０μｍ、ＲFilm＝０．１７０μｍ、φLC0＝−６
７．５゜、φLC＝６７．５゜、ΩLC＝４５゜、φF＝３
３．０゜、φP＝９６．０゜とした。
２７０μｍ、ＲFilm＝０．１７０μｍ、φLC0＝−６
７．５゜、φLC＝６７．５゜、ΩLC＝４５゜、φF＝３
３．０゜、φP＝９６．０゜とした。
【００８７】このように上下基板を透明基板・透明電極
として、下側に拡散反射板を用いたとき、視差の影響に
よる画像ボケが多少現れたが、視角特性変化の自然な反
射型液晶表示素子を得られることが確認できた。
として、下側に拡散反射板を用いたとき、視差の影響に
よる画像ボケが多少現れたが、視角特性変化の自然な反
射型液晶表示素子を得られることが確認できた。
【００８８】正面特性を測定すると、白のＹ値換算の反
射率１６．１％、コントラスト１４．３が得られた。
射率１６．１％、コントラスト１４．３が得られた。
【００８９】また、以上の構成で、カラーフィルタ層７
４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、白のＹ値換算での反射率３２．１％、コントラ
スト１４．０が得られた。
４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、白のＹ値換算での反射率３２．１％、コントラ
スト１４．０が得られた。
【００９０】また、拡散反射板７２を下側透明基板７９
の下に設置する際に、完全に粘着剤で接着せず、間に空
気層を入れることで、樹脂の屈折率の約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。
の下に設置する際に、完全に粘着剤で接着せず、間に空
気層を入れることで、樹脂の屈折率の約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。
【００９１】なお、本実施の形態では、拡散反射板とし
て銀を用いたが、アルミニウムの拡散反射板でも同様の
発明効果を得られることを確認した。
て銀を用いたが、アルミニウムの拡散反射板でも同様の
発明効果を得られることを確認した。
【００９２】（第６の実施の形態）図８は第６の実施の
形態の反射型液晶表示素子の概略構成を示した断面図で
ある。８０は偏光フィルム、８１は高分子フィルム、８
２は散乱フィルム層、８３は上側透明基板、８４はカラ
ーフィルタ層、８５ａ、８５ｂは配向層、８６は透明電
極、８７は液晶層、８８は金属反射電極、８９は下側基
板、９０はゲート電極、９１はソース線、９２は薄膜ト
ランジスタ素子（ＴＦＴ）、９３はドレイン電極、９４
は平坦化膜を示す。９５はコンタクトホールである。第
１の実施の形態もしくは第３の実施の形態と異なるの
は、金属反射電極基板がコンタクトホールを介して、平
坦化膜の下の非線形スイッチング素子（ＴＦＴ）と導通
して、アクティブ駆動できるようにしたことである。
形態の反射型液晶表示素子の概略構成を示した断面図で
ある。８０は偏光フィルム、８１は高分子フィルム、８
２は散乱フィルム層、８３は上側透明基板、８４はカラ
ーフィルタ層、８５ａ、８５ｂは配向層、８６は透明電
極、８７は液晶層、８８は金属反射電極、８９は下側基
板、９０はゲート電極、９１はソース線、９２は薄膜ト
ランジスタ素子（ＴＦＴ）、９３はドレイン電極、９４
は平坦化膜を示す。９５はコンタクトホールである。第
１の実施の形態もしくは第３の実施の形態と異なるの
は、金属反射電極基板がコンタクトホールを介して、平
坦化膜の下の非線形スイッチング素子（ＴＦＴ）と導通
して、アクティブ駆動できるようにしたことである。
【００９３】本実施の形態の反射型液晶表示素子の光学
構成は、図２と同様である。
構成は、図２と同様である。
【００９４】上側透明基板８３および下側基板８９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、上側透明基板８３上に、カラーフィルタ
層８４として顔料分散タイプで赤、緑、青のストライプ
配列のものをフォトリソグラフィーで形成し、その上
に、透明電極８６としてインジウム・錫・オキサイドで
画素電極を形成した。
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、上側透明基板８３上に、カラーフィルタ
層８４として顔料分散タイプで赤、緑、青のストライプ
配列のものをフォトリソグラフィーで形成し、その上
に、透明電極８６としてインジウム・錫・オキサイドで
画素電極を形成した。
【００９５】また、下側基板８９上には、所定の方法に
よりアルミニウムとタンタルからなるゲート電極９０、
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９
０とソース電極９１の各交差部にアモルファスシリコン
からなるＴＦＴ素子９２を形成した。
よりアルミニウムとタンタルからなるゲート電極９０、
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９
０とソース電極９１の各交差部にアモルファスシリコン
からなるＴＦＴ素子９２を形成した。
【００９６】このように非線形素子を形成した下側基板
８９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）製）を塗布して平坦化
膜９４を形成した後、所定のフォトマスクを用いて、紫
外線照射して、ドレイン電極９３上にコンタクトホール
９５を形成した。そして、その上に、チタンを３００nm
蒸着した上にアルミニウムを２００nm蒸着したものを形
成することで鏡面反射タイプの金属反射電極８８を形成
した。
８９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）製）を塗布して平坦化
膜９４を形成した後、所定のフォトマスクを用いて、紫
外線照射して、ドレイン電極９３上にコンタクトホール
９５を形成した。そして、その上に、チタンを３００nm
蒸着した上にアルミニウムを２００nm蒸着したものを形
成することで鏡面反射タイプの金属反射電極８８を形成
した。
【００９７】透明電極８６および金属反射電極８８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℃で硬化したのち、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８５ａ、８５ｂを形成し
た。
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℃で硬化したのち、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８５ａ、８５ｂを形成し
た。
【００９８】そして、上側透明基板８３上の周辺部には
所定の径のガラスファイバーを１．０ｗｔ％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）製）を印刷し、下側基板８９上には所定の径
の樹脂ビーズを１００〜２００個／mm2の割合で散布
し、上側透明基板８３と下側基板８９を互いに貼り合わ
せ、１５０℃でシール樹脂を硬化した後、ΔｎLC＝０．
０９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液晶を真空注入し、紫外線硬化性
樹脂で封口した後、紫外線光により硬化した。
所定の径のガラスファイバーを１．０ｗｔ％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）製）を印刷し、下側基板８９上には所定の径
の樹脂ビーズを１００〜２００個／mm2の割合で散布
し、上側透明基板８３と下側基板８９を互いに貼り合わ
せ、１５０℃でシール樹脂を硬化した後、ΔｎLC＝０．
０９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液晶を真空注入し、紫外線硬化性
樹脂で封口した後、紫外線光により硬化した。
【００９９】こうして形成された液晶セル８の上側透明
基板８３の上に、散乱フィルム層８２として等方性の前
方散乱フィルムを貼付し、その上に、高分子フィルム８
１としてポリカーボネートを遅相軸が所定の角度となる
ように貼付し、さらに、偏光フィルム８０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）製Ｓ
Ｑ−１８５２ＡＰ）にアンチグレア(ＡＧ)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所定の角度をなすように貼付した。
基板８３の上に、散乱フィルム層８２として等方性の前
方散乱フィルムを貼付し、その上に、高分子フィルム８
１としてポリカーボネートを遅相軸が所定の角度となる
ように貼付し、さらに、偏光フィルム８０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）製Ｓ
Ｑ−１８５２ＡＰ）にアンチグレア(ＡＧ)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所定の角度をなすように貼付した。
【０１００】本実施例では、ΔｎLC・ｄLC＝０．２７０
μｍ、ＲFilm＝０．１７０μｍ、φ LC0＝−６７．５
゜、φLC＝６７．５゜、ΩLC＝４５．０゜、φF＝３
３．０゜、φP＝９６．０゜とした。
μｍ、ＲFilm＝０．１７０μｍ、φ LC0＝−６７．５
゜、φLC＝６７．５゜、ΩLC＝４５．０゜、φF＝３
３．０゜、φP＝９６．０゜とした。
【０１０１】光学特性としては、第１の実施例の構成で
アクティブ駆動して、６４階調のフルカラー表示を得る
ことができた。平坦化膜上に金属反射電極を形成したこ
とで、開口率は、９７％を得ることができたため、正面
特性で、白のＹ値換算での反射率は１７．９％、コント
ラストは、１５．９であった。
アクティブ駆動して、６４階調のフルカラー表示を得る
ことができた。平坦化膜上に金属反射電極を形成したこ
とで、開口率は、９７％を得ることができたため、正面
特性で、白のＹ値換算での反射率は１７．９％、コント
ラストは、１５．９であった。
【０１０２】なお、本実施の形態に限らず、今まで述べ
たすべての実施の形態において、下側基板上に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、本実施の形態に述べた方法に準じ
て得ることができる。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（Ｍ
ＩＭおよび薄膜ダイオードなど）やポリシリコンＴＦＴ
などを用いても同様の効果を得ることができる。
たすべての実施の形態において、下側基板上に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、本実施の形態に述べた方法に準じ
て得ることができる。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（Ｍ
ＩＭおよび薄膜ダイオードなど）やポリシリコンＴＦＴ
などを用いても同様の効果を得ることができる。
【０１０３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の反射型液
晶表示素子によれば、明るく、高コントラストで、無彩
色の白黒変化が可能な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。
晶表示素子によれば、明るく、高コントラストで、無彩
色の白黒変化が可能な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。
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る反射型液晶
表示素子の概略構成を示した断面図である。
表示素子の概略構成を示した断面図である。
【図２】 図１の反射型液晶表示素子の光学構成図であ
る。
る。
【図３】 図１の反射型液晶表示素子の反射率と印加電
圧の関係の例を示す特性図である。
圧の関係の例を示す特性図である。
【図４】 本発明の第２の実施の形態に係る反射型液晶
表示素子の概略構成を示した断面図である。
表示素子の概略構成を示した断面図である。
【図５】 本発明の第３の実施の形態に係る反射型液晶
表示素子の反射率と印加電圧の関係の例を示す特性図で
ある。
表示素子の反射率と印加電圧の関係の例を示す特性図で
ある。
【図６】 右方向(ａ)または上方向(ｂ)の視角変化に対
するオン電圧印加時の黒の反射率変化の例を示す特性図
である。
するオン電圧印加時の黒の反射率変化の例を示す特性図
である。
【図７】 本発明の第５の実施の形態に係る反射型液晶
表示素子の概略構成を示した断面図である。
表示素子の概略構成を示した断面図である。
【図８】 本発明の第６の実施の形態に係る反射型液晶
表示素子の概略構成を示した断面図である。
表示素子の概略構成を示した断面図である。
１、４、７、８ 液晶セル １０、４０、７０、８０ 偏光フィルム １１、４１、７１、８１ 高分子フィルム １２、８２ 散乱フィルム層 １３、４３、７３、８３ 上側透明基板 １４、４４、７４、８４ カラーフィルタ層 １５ａ、１５ｂ、４５ａ、４５ｂ、７５ａ、７５ｂ、８
５ａ、８５ｂ 配向層 １６、４６、７６、８６ 透明電極 １７、４７、７７、８７ 液晶層 １８、４８、８８ 金属反射電極 １９、４９、８９ 下側基板 ２０ 基準線 ２１ 下側基板に最も近い液晶
分子の配向方向 ２２ 上側基板に最も近い液晶
分子の配向方向 ２３ 高分子フィルムの遅相軸
方向 ２４ 上側偏光フィルムの吸収
軸方向 ７２ 拡散反射板 ７８ 透明電極 ７９ 下側透明基板 ９０ ゲート電極 ９１ ソース線 ９２ ＴＦＴ素子 ９３ ドレイン電極 ９４ 平坦化膜 ９５ コンタクトホール
５ａ、８５ｂ 配向層 １６、４６、７６、８６ 透明電極 １７、４７、７７、８７ 液晶層 １８、４８、８８ 金属反射電極 １９、４９、８９ 下側基板 ２０ 基準線 ２１ 下側基板に最も近い液晶
分子の配向方向 ２２ 上側基板に最も近い液晶
分子の配向方向 ２３ 高分子フィルムの遅相軸
方向 ２４ 上側偏光フィルムの吸収
軸方向 ７２ 拡散反射板 ７８ 透明電極 ７９ 下側透明基板 ９０ ゲート電極 ９１ ソース線 ９２ ＴＦＴ素子 ９３ ドレイン電極 ９４ 平坦化膜 ９５ コンタクトホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/136 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/136 ５００ (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 (72)発明者 小川 鉄 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） 2H042 BA02 BA04 BA20 DA02 DA04 DA12 DC02 DE00 2H091 FA02X FA08X FA14Z FA32Z FA50X FB02 FD07 GA06 GA13 HA07 KA02 KA03 LA17 2H092 JA24 JB07 PA02 PA08 PA11 PA12
Claims (19)
- 【請求項１】 一対の基板間にネマティック液晶を封入
した液晶セルと、前記液晶セルの一方の基板側に配置さ
れた偏光フィルムと、前記偏光フィルムと前記液晶セル
との間に配置された高分子フィルムと、他方の基板側に
配置された光反射手段とを含み、 前記一対の基板間におけるネマティック液晶のツイスト
角度が０゜〜９０゜、前記ネマティック液晶の複屈折Δ
ｎLCと液晶層厚ｄLCとの積ΔｎLC・ｄLCが０．２０〜
０．３０μｍ、前記積ΔｎLC・ｄLCと前記高分子フィル
ムのレターデーションＲFilmとによりＲFilm−ΔｎLC・
ｄLCと定義される複屈折差ΔＲが−０．２０μｍ〜−
０．０５μｍであり、 前記一方の基板側から見て前記ネマティック液晶が前記
一方の基板側から前記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、基板面内に定められた基準線と
前記一方の基板に最近接している液晶分子の長軸方向と
が為す角度をφ LC、前記基準線と高分子フィルムの遅相
軸の方向とが為す角度をφF、前記基準線と前記偏光フ
ィルムの吸収軸または透過軸の方向をφPとしたとき
に、φF−φ LCが−４０゜〜−２５゜、φP−φFが＋５
０゜〜＋８０゜であることを特徴とする反射型液晶表示
素子。 - 【請求項２】 一対の基板間にネマティック液晶を封入
した液晶セルと、前記液晶セルの一方の基板側に配置さ
れた偏光フィルムと、前記偏光フィルムと前記液晶セル
との間に配置された高分子フィルムと、他方の基板側に
配置された光反射手段とを含み、 前記一対の基板間におけるネマティック液晶のツイスト
角度が０゜〜９０゜、前記ネマティック液晶の複屈折Δ
ｎLCと液晶層厚ｄLCとの積ΔｎLC・ｄLCが０．２０〜
０．３０μｍ、前記積ΔｎLC・ｄLCと前記高分子フィル
ムのレターデーションＲFilmとによりＲFilm−ΔｎLC・
ｄLCと定義される複屈折差ΔＲが−０．２０μｍ〜−
０．０５μｍであり、 前記一方の基板側から見て前記ネマティック液晶が前記
一方の基板側から前記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、基板面内に定められた基準線と
前記一方の基板に最近接している液晶分子の長軸方向と
が為す角度をφ LC、前記基準線と高分子フィルムの遅相
軸の方向とが為す角度をφF、前記基準線と前記偏光フ
ィルムの吸収軸または透過軸の方向をφPとしたとき
に、φF−φ LCが＋６５゜〜＋１０５゜、φP−φFが−
６０゜〜−９０゜であることを特徴とする反射型液晶表
示素子。 - 【請求項３】 ネマティック液晶の前記ツイスト角度が
３０゜〜６５゜である請求項１または２に記載の反射型
液晶表示素子。 - 【請求項４】 前記ＲFilmが０．１０μｍ〜０．３０μ
ｍである請求項１または２に記載の反射型液晶表素子。 - 【請求項５】 前記高分子フィルムが、ポリカーボネー
ト、ポリアリレートおよびポリスルフォンから選ばれる
少なくとも１つからなる請求項１〜４のいずれかに記載
の反射型液晶表示素子。 - 【請求項６】 前記高分子フィルムのＺ係数ＱZが１．
０〜３．０である請求項１〜５のいずれかに記載の反射
型液晶表示素子。ただし、前記ＱZは、フィルム面の法
線方向をｚ軸として定める空間座標系（ｘ，ｙ，ｚ）に
おける各軸方向の屈折率ｎx、ｎyおよびｎz（ｎxは遅相
軸方向の屈折率、ｎyは進相軸方向の屈折率)を用いて、
ＱZ＝（ｎx−ｎz）／（ｎx-ｎy）により示される係数で
ある。 - 【請求項７】 前記ＱZが１．０〜２．０である請求項
６に記載の反射型液晶表示素子。 - 【請求項８】 前記一方の基板側に散乱フィルムを配置
した請求項１〜７のいずれかに記載の反射型液晶表示素
子。 - 【請求項９】 前記散乱フィルムを前記高分子フィルム
と前記一方の基板の間に配置した請求項８に記載の反射
型液晶表示素子。 - 【請求項１０】 前記散乱フィルムが前方散乱フィルム
である請求項８または９に記載の反射型液晶表示素子。 - 【請求項１１】 前記光反射手段が、アルミニウムおよ
び銀から選ばれる少なくとも１つの金属を構成要素とし
て含む金属電極である請求項１〜１０のいずれかに記載
の反射型液晶表示素子。 - 【請求項１２】 前記金属電極の表面が鏡面状である請
求項１１に記載の反射型液晶表示素子。 - 【請求項１３】 前記金属電極上に散乱膜を配置した請
求項１１または１２に記載の反射型液晶表示素子。 - 【請求項１４】 前記金属電極の表面が平均傾斜角３゜
〜１２゜の凹凸を有し、入射光を拡散反射させる請求項
１１に記載の反射型液晶表示素子。 - 【請求項１５】 前記他方の基板が透明基板であって、
この透明基板の外側に光反射手段を配置した請求項１〜
１０のいずれかに記載の反射型液晶表示素子。 - 【請求項１６】 前記透明基板と前記光反射手段との間
に空気層を介在させた請求項１５に記載の反射型液晶表
示素子。 - 【請求項１７】 前記一方の基板側にカラーフィルタを
配置した請求項１〜１６のいずれかに記載の反射型液晶
表示素子。 - 【請求項１８】 前記他方の基板側に非線形素子を配置
した請求項１〜１７のいずれかに記載の反射型液晶表示
素子。 - 【請求項１９】 前記非線形素子の上に絶縁性の平坦化
膜を形成し、この平坦化膜に形成したコンタクトホール
を通じて前記非線形素子と前記他方の基板側の電極とが
導通している請求項１８に記載の反射型液晶表示素子。
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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