JP2001356347A - Reflection type liquid crystal display device - Google Patents

Reflection type liquid crystal display device

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JP2001356347A JP2001133684A JP2001133684A JP2001356347A JP 2001356347 A JP2001356347 A JP 2001356347A JP 2001133684 A JP2001133684 A JP 2001133684A JP 2001133684 A JP2001133684 A JP 2001133684A JP 2001356347 A JP2001356347 A JP 2001356347A
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正之 岡本
Seiichi Mitsui
精一 三ツ井
Takashi Sato
孝 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflection type liquid crystal display device having a high contrast ratio which makes an easily visible multicolored display possible and which realizes a good dark display state while a voltage is applied on the liquid crystal layer. SOLUTION: The reflection type liquid crystal display device consists of a substrate 4 having a light-reflecting film 7 formed thereon, a substrate 5, a nematic liquid crystal layer 1 having positive dielectric anisotropy held between the substrates 4, 5, optical phase difference compensation plates 8, 9, and a polarizing plate 10, In this device, (1) the retardation of the optical phase difference compensation plates 8, 9 in the normal direction of the substrates, (2) the angle between the transmission or absorption axis of the polarizing plate 10 and the slow phase axis of the optical phase compensation plates 8, 9, (3) the twist angle of the liquid crystal layer 1 and (4) the product of the birefringent difference of the liquid crystal and the layer thickness of the liquid crystal layer 1 are optimized. Further, the optical phase difference compensation plates 8, 9 are controlled according to the varied conditions from the conditions of generating circularly polarized light as the incident light to the liquid crystal layer 1 so as to cancel the residual phase difference produced in while a voltage is applied on the liquid crystal layer 1.

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】本発明は、ワードプロセッ
サ、ノート型パソコン等のオフィスオートメーション
(OA)機器や、各種映像機器およびゲーム機器等に使
用され、直視式のバックライトを必要としない構成の反
射型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 is used in office automation (OA) equipment such as word processors and notebook computers, various video equipment and game equipment, etc., and has a structure which does not require a direct-view backlight. The present invention relates to a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、カラーディスプレイとしては、薄
型、軽量等の特徴を有するものである液晶表示装置が実
用に付されている。そして、カラー液晶表示装置の中で
も、特に広く用いられているものは、背景に光源を用い
た透過型液晶表示装置であり、上記のような特徴によ
り、各種分野に用途が拡大している。
2. Description of the Related Art At present, as a color display, a liquid crystal display device having features such as thinness and light weight has been put to practical use. Among the color liquid crystal display devices, a particularly widely used one is a transmission type liquid crystal display device using a light source as a background. Due to the above-mentioned features, applications are expanding in various fields.

【0003】一方、この透過型液晶表示装置と比較する
と、反射型液晶表示装置は、その表示においてバックラ
イトを必要としないので、光源の電力が削減可能である
と共に、バックライトのスペースや重量が節約できる等
の特徴を有している。
On the other hand, as compared with the transmissive liquid crystal display device, the reflective liquid crystal display device does not require a backlight for its display, so that the power of the light source can be reduced and the space and weight of the backlight are reduced. It has features such as savings.

【0004】即ち、反射型液晶表示装置は、消費電力の
低減が実現でき、軽量薄型を目的とする機器に適してい
る。その一例として、機器の動作時間を同一にするよう
作製すれば、バックライトのスペースと重量が節約でき
るだけでなく、電力消費量が小さいので、小型のバッテ
リーを用いることが可能になり、一層の小型軽量化が可
能となる。あるいは、機器の大きさまたは重量を同一に
するように作製すれば、大型のバッテリーを用いること
で、動作時間の飛躍的な拡大が期待できる。
[0004] That is, the reflection type liquid crystal display device can reduce power consumption and is suitable for equipment aiming at lightweight and thin. For example, if the device is manufactured so that the operation time of the device is the same, not only the space and weight of the backlight can be saved, but also the power consumption is small, so that a small battery can be used. Weight reduction becomes possible. Alternatively, if the devices are manufactured so as to have the same size or weight, a dramatic increase in operating time can be expected by using a large battery.

【0005】また、表示のコントラスト特性の面におい
て、発光型表示装置であるCRT等では日中の屋外で大
幅なコントラスト比の低下が見られたり、低反射処理の
施された透過型液晶表示装置でも直射日光下等の周囲光
が表示光に比べて非常に強い場合に同様に大幅なコント
ラスト比の低下が避けられない。
In terms of display contrast characteristics, a CRT or the like, which is a light-emitting display device, shows a significant decrease in contrast ratio outdoors in the daytime, or a transmissive liquid crystal display device subjected to low reflection processing. However, if the ambient light such as under direct sunlight is much stronger than the display light, a significant decrease in the contrast ratio cannot be avoided.

【0006】これに対し、反射型液晶表示装置は、周囲
光量に比例した表示光が得られ、携帯情報端末機器やデ
ジタルカメラ、携帯ビデオカメラ等の屋外での使用に
は、特に好適である。
On the other hand, the reflection type liquid crystal display device obtains display light proportional to the amount of ambient light, and is particularly suitable for outdoor use such as portable information terminal equipment, digital cameras, and portable video cameras.

【0007】このように非常に有望な応用分野を有しな
がら、十分なコントラスト比や反射率、多色カラー化、
高精細表示や動画への対応等の性能が不十分なため、現
在まで十分な実用性を有する反射型カラー液晶表示装置
は得られていない。
While having such a very promising application field, it has a sufficient contrast ratio, reflectance, multi-coloring,
Due to insufficient performance such as high definition display and adaptation to moving images, a reflective color liquid crystal display device having sufficient practicality has not been obtained up to now.

【0008】以下、反射型液晶表示装置についてさらに
詳述する。従来のツイステッドネマティック(TN)型
液晶素子は直線偏光板(以下、単に偏光板と称す)を2
枚用いる構成のため、コントラスト比やその視角依存性
の特性に優れているが、必然的に反射率が低い。また、
液晶変調層と光反射層の距離が基板等の厚みだけ離れて
いるために、照明光の入射時と反射時の光路のずれに伴
う視差が生じてしまう。このため、特に、1層の液晶変
調層に色要素毎に異なる画素を与えたカラーフィルタを
組み合わせる通常の透過型液晶ディスプレイに用いられ
る構成では、光の進行方向が基板法線方向から傾斜して
いる場合に、周囲光が入射時に通過する色要素とその光
が反射後に通過する色要素とが異なることになる。この
ような場合、モアレ等の不具合が生じ、カラーの高解像
度、高精細表示装置には向いていない。
Hereinafter, the reflection type liquid crystal display device will be described in more detail. A conventional twisted nematic (TN) type liquid crystal element has two linear polarizing plates (hereinafter simply referred to as polarizing plates).
Because of the configuration using a single sheet, the contrast ratio and the viewing angle dependency are excellent, but the reflectance is necessarily low. Also,
Since the distance between the liquid crystal modulation layer and the light reflection layer is apart from each other by the thickness of the substrate or the like, parallax occurs due to a shift in the optical path between the time of incidence and reflection of the illumination light. For this reason, in particular, in a configuration used for a normal transmission type liquid crystal display in which a single liquid crystal modulation layer is combined with a color filter having different pixels for each color element, the light traveling direction is inclined from the substrate normal direction. In this case, the color component that passes when ambient light is incident and the color component that passes after reflection are different. In such a case, a problem such as moire occurs, which is not suitable for a color high-resolution and high-definition display device.

【0009】これらの理由により、この表示モードを用
いた反射型のカラー表示は実用化に至っていない。
For these reasons, a reflective color display using this display mode has not been put to practical use.

【0010】これに対し、偏光板を用いない、もしくは
1枚のみ用いて、染料を液晶に添加したゲストホスト型
液晶素子(以下GHと略す)が開発されてきたが、染料
を添加しているため信頼性に欠け、また染料の2色性比
が低いため高いコントラスト比が得られないといった問
題がある。
On the other hand, a guest-host type liquid crystal element (hereinafter abbreviated as GH) in which a dye is added to liquid crystal without using a polarizing plate or using only one sheet has been developed, but the dye is added. Therefore, there is a problem that reliability is lacking, and a high contrast ratio cannot be obtained because the dichroic ratio of the dye is low.

【0011】この中でも、特にコントラストの不足は、
カラーフィルタを用いるカラー表示においては、色純度
を大幅に低下させるため、色純度の高いカラーフィルタ
と組み合わせる必要がある。このため、色純度の高いカ
ラーフィルタのために明度が低下し、偏光板を用いない
ことによる本方式の高明度という利点が損なわれるとい
う問題がある。
Among these, the lack of contrast is particularly
In color display using a color filter, it is necessary to combine with a color filter having high color purity in order to greatly reduce color purity. For this reason, there is a problem that the brightness decreases due to the color filter having high color purity, and the advantage of high brightness of the present system due to the absence of the polarizing plate is impaired.

【0012】これらを背景に、高解像度、高コントラス
ト表示の期待できる1枚の偏光板を用いた方式(以下1
枚偏光板方式と称する)の液晶表示素子が開発されてい
る。
[0012] Against this background, a method using a single polarizing plate (hereinafter referred to as 1) which can be expected to provide high resolution and high contrast display.
(Referred to as a two-layer polarizing plate system).

【0013】その一例としては、偏光板1枚と1/4波
長板とを用いた反射型TN(45°ツイスト型)方式の
液晶表示装置が、特開昭55−48733号公報に開示
されている。
As one example, a reflection type TN (45 ° twist type) liquid crystal display device using one polarizing plate and a 1 / wavelength plate is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-48733. I have.

【0014】この液晶表示装置においては、45°ねじ
れた液晶層を用い、印加される電界を制御することによ
って、入射直線偏光の偏波面を1/4波長板の光軸に平
行な状態と45°異なった状態との2つの状態を実現し
て白黒表示を行っている。この液晶セルの構成は、光入
射側から偏光子、45°ツイスト液晶セル、1/4波長
板、反射板となっている。
In this liquid crystal display device, a liquid crystal layer twisted by 45 ° is used, and by controlling an applied electric field, the plane of polarization of the incident linearly polarized light is set in a state parallel to the optical axis of the quarter-wave plate. ° Black and white display is achieved by realizing two states, different states. The configuration of this liquid crystal cell includes a polarizer, a 45 ° twist liquid crystal cell, a 1 / wavelength plate, and a reflector from the light incident side.

【0015】さらに、USP4,701,028(Cl
ercら)には、偏光板1枚と1/4波長板と垂直配向
液晶セルとを組み合わせた反射型垂直配向方式の液晶表
示装置が開示されている。
Further, USP 4,701,028 (Cl
erc et al.) disclose a reflective vertical alignment type liquid crystal display device in which one polarizing plate, a 1 / wavelength plate, and a vertical alignment liquid crystal cell are combined.

【0016】また、本願発明者らは、偏光板1枚と平行
配向液晶セルと光学位相差補償板とを組み合わせた反射
型平行配向方式について出願している(特開平6−16
7708号公報参照)。
The present inventors have filed an application for a reflective parallel alignment system in which a single polarizing plate, a parallel alignment liquid crystal cell, and an optical retardation compensator are combined (Japanese Patent Laid-Open No. 6-16).
7708).

【0017】この反射型液晶表示装置は、ホモジニアス
(平行)配列させた液晶層からなる液晶セルと、反射板
(液晶層の下部で液晶セル内部に配置)と、偏光板(液
晶セルの上部に配置)と、1枚の光学位相差補償板(液
晶セルと偏光板との間に配置)とから構成されるもので
ある。そして、この表示モードでは、光路が入射光路と
出射光路と合わせて、偏光板を2回、液晶セルのガラス
基板(上基板)上の吸収が避けられない透明電極を2回
しか通過しない。したがって、この反射型液晶表示装置
の構成では、高い反射率を得ることができる。
This reflection type liquid crystal display device comprises a liquid crystal cell comprising liquid crystal layers arranged in a homogeneous (parallel) arrangement, a reflector (disposed inside the liquid crystal cell below the liquid crystal layer), and a polarizing plate (above the liquid crystal cell). Arrangement) and one optical phase difference compensator (arranged between the liquid crystal cell and the polarizing plate). In this display mode, the optical path, together with the incident optical path and the output optical path, passes only twice through the polarizing plate and twice through the transparent electrode on which the absorption on the glass substrate (upper substrate) of the liquid crystal cell is unavoidable. Therefore, with the configuration of the reflection type liquid crystal display device, a high reflectance can be obtained.

【0018】また、ツイストしたネマティック液晶層を
反射板(液晶セル内面に配置)と1枚の偏光板との間に
配置した構成が、特開平2−236523号公報に開示
されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-236523 discloses a configuration in which a twisted nematic liquid crystal layer is disposed between a reflector (located on the inner surface of a liquid crystal cell) and one polarizing plate.

【0019】さらに、Fourth Asian Symposium on Info
rmation Display (Chung-Kuang Weiet al.,Proceedings
of The Fourth Asian Symposium on Information Disp
lay,1997,p25 、以下ASID97と略記する)には、
90度ツイストしたネマティック液晶を反射板(セル内
面に配置)と広帯域を実現した1/4波長板及び偏光板
との間に配置した構成が開示されている。
Further, Fourth Asian Symposium on Info
rmation Display (Chung-Kuang Weiet al., Proceedings
of The Fourth Asian Symposium on Information Disp
lay, 1997, p25, hereinafter abbreviated as ASID97)
A configuration is disclosed in which a 90 degree twisted nematic liquid crystal is arranged between a reflector (arranged on the inner surface of the cell) and a quarter-wave plate and a polarizer realizing a wide band.

【0020】また、特開平4−116515号公報に
は、円偏光を入射して、表示に用いる液晶表示装置が開
示されている。また、広い帯域で円偏光を得る手法とし
て、Pancharatnamは、Proc.Ind.Acad.Sci.Vol. XLI,No
4.SecA,p130 ,1955に複数の光学位相差補償板を用い
ることを解いている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-116515 discloses a liquid crystal display device which receives circularly polarized light and uses it for display. As a method for obtaining circularly polarized light in a wide band, Pancharatnam has described Proc.Ind.Acad.Sci.Vol.XLI, No.
4. It is understood that a plurality of optical phase difference compensating plates are used for SecA, p130 and 1955.

【0021】これらの特開平6−167708号公報、
特開平2−236523号公報、ASID97、特開平
4−116515号公報に示されるような1枚偏光板方
式の表示原理について説明する。
[0021] Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 6-167708,
The display principle of the single-plate polarizing plate system as disclosed in JP-A-2-236523, ASID97, and JP-A-4-116515 will be described.

【0022】入射側に配置された偏光板は、入射光と出
射光との偏光の直線成分のうち1方向のもののみを通過
させ、他方向のものを吸収する働きを持つ。そして、偏
光板を通過した入射光は、λ/4板等の光学位相差補償
板によって偏光状態が変化したり(特開平6−1677
08号公報、ASID97の場合)、あるいはそのまま
(特開平2−236523号公報の場合)液晶層に入射
され、液晶層を通過するとさらに偏光状態が変化して反
射板へと到達する。
The polarizing plate disposed on the incident side has a function of passing only one direction component of the linear component of the polarized light of the incident light and the exiting light and absorbing the other component in the other direction. Then, the polarization state of the incident light passing through the polarizing plate is changed by an optical phase difference compensating plate such as a λ / 4 plate or the like (Japanese Patent Laid-Open No. 6-1677).
No. 08, ASID97) or as it is (in the case of JP-A-2-236523), the light is incident on the liquid crystal layer, and when passing through the liquid crystal layer, the polarization state further changes and reaches the reflector.

【0023】さらに、反射板に到達した光は、入射時と
逆の順序で偏光状態が変化しながら、液晶層、λ/4板
等を通過することにより、最終的な偏光板の透過方位の
偏光成分の割合が液晶層全体の反射率を決めることにな
る。つまり、出射時の偏光板通過直前の偏光状態が、偏
光板の透過方位の直線偏光にある場合に最も明るく、偏
光板の吸収方位の直線偏光であれば最も暗くなる。
Further, the light that has reached the reflection plate passes through the liquid crystal layer, the λ / 4 plate, etc., while changing the polarization state in the reverse order of the incidence, so that the final transmission azimuth of the polarization plate is changed. The ratio of the polarization component determines the reflectance of the entire liquid crystal layer. In other words, the light is brightest when the polarization state immediately before passing through the polarizing plate at the time of emission is linearly polarized light having the transmission azimuth of the polarizing plate, and darkest when being linearly polarized light having the absorption azimuth of the polarizing plate.

【0024】これらの状態を、液晶表示装置に垂直に入
射および出射する光に対して実現するための必要十分条
件は、明状態に対しては反射板上での偏光状態が任意の
方位の直線偏光となること、また、暗状態に対しては反
射板上で右または左の円偏光となることであることが知
られている。
The necessary and sufficient conditions for realizing these states with respect to the light that enters and exits the liquid crystal display device perpendicularly are as follows. For the bright state, the polarization state on the reflector is a straight line of any direction. It is known that the light becomes polarized light, and that the light becomes a right or left circularly polarized light on a reflection plate in a dark state.

【0025】一方、携帯型の情報機器においては、従来
より用いられているキーボードに加え、タッチパネルが
有力な入力手段になる。特に、キーボードからの入力を
変換する必要のある言語、例として日本語等の入力にお
いては、情報処理能力の高度化、ソフトウエアの発展に
伴ってタッチパネルを、単なるポインティングデバイス
としてではなく、手書き直接入力等の入力装置として使
用することが一般的になってきた。
On the other hand, in a portable information device, a touch panel is an effective input means in addition to a conventionally used keyboard. In particular, in languages that require input from the keyboard to be converted, for example, in Japanese, etc., with the advancement of information processing capabilities and software development, the touch panel has not been used as a mere pointing device. It has become common to use it as an input device for input or the like.

【0026】このような入力形態の場合、表示装置前面
に入力装置を重ねて配置することが行われている。しか
し、反射型の液晶表示装置においては反射光を表示に利
用するため、タッチパネルの低反射処理の手段は下部に
設置される反射型液晶表示装置の表示を損なうものであ
ってはならない。例えば、特開平5−127822号公
報にタッチパネルに1/4波長板と偏光板を重ねて低反
射処理を行うことが開示されている。
In the case of such an input mode, the input device is arranged so as to overlap the front surface of the display device. However, in a reflective liquid crystal display device, since reflected light is used for display, the means for low reflection processing of the touch panel must not impair the display of the reflective liquid crystal display device provided below. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-127822 discloses that a タ ッ チ パ ネ ル wavelength plate and a polarizing plate are overlaid on a touch panel to perform low reflection processing.

【0027】[0027]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術のうち特開昭55−48733号公報に記載され
た液晶表示装置では、液晶層と反射板との間に1/4波
長板を設ける必要があるが、原理上、液晶セルの内側に
反射膜を形成することが難しく、高解像度、高精細表示
に適さない。
However, among the above-mentioned prior arts, in the liquid crystal display device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-48733, it is necessary to provide a quarter-wave plate between the liquid crystal layer and the reflector. However, in principle, it is difficult to form a reflective film inside the liquid crystal cell, and it is not suitable for high resolution and high definition display.

【0028】また、上記USP4,701,028に記
載された垂直配向方式の液晶表示装置では、以下のよう
な問題がある。まず、垂直配向、特に傾斜垂直配向は制
御が極めて困難であり、このような制御を実現するため
には構成が複雑になるので量産に適さない。また、垂直
配向は応答速度が遅いといった欠点もあった。
The vertical alignment type liquid crystal display device described in US Pat. No. 4,701,028 has the following problem. First, vertical alignment, particularly tilted vertical alignment, is extremely difficult to control. To realize such control, the configuration becomes complicated, so that it is not suitable for mass production. In addition, the vertical alignment has a disadvantage that the response speed is slow.

【0029】また、上記反射型平行配向方式では、液晶
セルと光学位相差補償板との波長分散のために着色が生
じた。このように従来の構成では、暗状態に色付きが生
じ易く、白黒は実現できないといった問題点が生じてい
た。
In the reflection type parallel alignment method, coloring was caused due to wavelength dispersion between the liquid crystal cell and the optical retardation compensator. As described above, the conventional configuration has a problem that coloring tends to occur in the dark state and black and white cannot be realized.

【0030】また、上記特開平2−236523号公報
や特開平4−116515号公報の構成では、偏光板を
2枚用いる構成に比べて明状態の反射率が高くなるが、
暗状態の透過率の波長依存性が大きく良好な黒表示は実
現されていない。
Further, in the configurations of JP-A-2-236523 and JP-A-4-116515, the reflectance in the bright state is higher than that of the configuration using two polarizing plates.
Excellent black display, in which the transmittance of the dark state greatly depends on the wavelength, has not been realized.

【0031】また、上記ASID97に開示された表示
モードでは、白黒表示が可能であるが、この文献の広帯
域に作製された1/4波長板の構成についての開示は全
くない。
Further, in the display mode disclosed in the above-mentioned ASID 97, black-and-white display is possible, but there is no disclosure of the configuration of a quarter-wave plate manufactured in a wide band in this document.

【0032】また、Pancharatnamによる報告では、良好
な円偏光を得るためには光学位相差補償板を3枚用いる
必要があり実用的ではない。また、これを液晶表示装置
と組み合わせる場合の詳細な検討は未だなされていな
い。
In addition, according to a report by Pancharatnam, it is not practical because three optical phase difference compensators must be used to obtain good circularly polarized light. Further, no detailed study has been made on combining this with a liquid crystal display device.

【0033】一方、タッチパネル一体型反射型液晶表示
装置において、反射型液晶表示装置として実用可能な性
能が実現された場合であっても、タッチパネルを配置す
ると視認性を極度に悪化させる問題があった。
On the other hand, in the reflective liquid crystal display device integrated with the touch panel, even if the performance practicable as the reflective liquid crystal display device is realized, there is a problem that the visibility is extremely deteriorated when the touch panel is arranged. .

【0034】すなわち、透過型液晶表示装置やその他の
発光型表示装置におけるタッチパネルを配置した場合の
視認性の低下が、タッチパネルの反射光を生じる原因と
なっている光源(例えば天井灯等)による光を取り除く
ことや、その方向を変更することにより容易に解決可能
なのに比べ、反射型表示装置においては、同一の光源
が、タッチパネルの反射を生じ、かつ、表示装置の表示
光源となっているため、上記のような解決が計れないと
いうものである。そのため、この視認性低下の解決が、
表示装置の実現とともに実用的な低消費電力の携帯情報
機器の実現の鍵を握っている。
That is, the decrease in visibility when a touch panel is disposed in a transmissive liquid crystal display device or another light emitting display device causes light reflected from the touch panel to be reflected by a light source (for example, a ceiling light). In contrast, in the reflective display device, the same light source causes reflection of the touch panel, and serves as a display light source of the display device, as compared to that which can be easily solved by removing or changing its direction. The above solution cannot be solved. Therefore, the solution to this decrease in visibility is
Along with the realization of the display device, it holds the key to the realization of a practical low power consumption portable information device.

【0035】また、特開平5−127822号公報に示
されているタッチパネルの構成は、1/4波長板の作用
によって反射を防止する効果を有するものの、通常の1
/4波長板は可視域の特定波長に対して反射防止機能が
優れるが、その波長の前後の波長では反射防止能力の低
下は避けられない。さらに、下部に設置した表示装置の
偏光状態が、この1/4波長板と偏光板の組み合わせで
得られる円偏光子の透過光成分をどの程度含むかによっ
て表示の明るさが決定される。
The configuration of the touch panel disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-127822 has an effect of preventing reflection by the function of a quarter-wave plate, but it has an ordinary one-touch structure.
The 波長 wavelength plate has an excellent antireflection function for a specific wavelength in the visible region, but a reduction in the antireflection ability at wavelengths around that wavelength is inevitable. Further, the brightness of the display is determined by the extent to which the polarization state of the display device provided below includes the transmitted light component of the circular polarizer obtained by the combination of the 波長 wavelength plate and the polarizing plate.

【0036】すなわち、下部に実質的に偏光特性を持た
ない表示装置(例として、360度ツイスト液晶に色素
を混入したホワイトテーラー型ゲストホスト液晶表示装
置)を使用すると、反射効率は、タッチパネル前面の偏
光板の透過率により、タッチパネルを使用しない場合の
最大でも1/2になる。別の例として、下部の表示装置
が直線偏光を表示に利用する場合(例えば、タッチパネ
ルと液晶セルの間隙にさらに偏光板を配したTN型又は
STN型液晶表示装置)である場合にも、同様にタッチ
パネルを使用しない場合の最大1/2の効率になる。さ
らに、この例のものでは、1/4波長板の位相差が光の
波長に依存するため、これを偏光板で挟持する配置にな
って、色調が変化してしまう。いずれの場合も明度が不
足し、背景光等の明度向上手段の無い反射型液晶表示装
置との組み合わせとしては不適当である。
That is, when a display device having substantially no polarization characteristics (for example, a white tailor type guest-host liquid crystal display device in which a 360-degree twisted liquid crystal is mixed with a dye) is used in the lower portion, the reflection efficiency becomes lower than the front surface of the touch panel. Due to the transmittance of the polarizing plate, it becomes at most half when the touch panel is not used. As another example, the same applies to a case where the lower display device uses linearly polarized light for display (for example, a TN type or STN type liquid crystal display device in which a polarizing plate is further disposed in a gap between a touch panel and a liquid crystal cell). The efficiency is up to half that of the case where no touch panel is used. Further, in the case of this example, since the phase difference of the quarter-wave plate depends on the wavelength of light, the arrangement is such that it is sandwiched between polarizing plates, and the color tone changes. In any case, the brightness is insufficient, and it is not suitable as a combination with a reflective liquid crystal display device having no means for improving the brightness of background light or the like.

【0037】これらのことから、特開平5−12782
2号公報に記載のタッチパネルの更なる反射防止機能の
向上が必要であり、さらに、この公報にそのようなタッ
チパネルに入射した外光を反射型液晶表示装置に利用す
るための好適な構成が開示されていない。
From these facts, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-12782 discloses
Further improvement of the anti-reflection function of the touch panel described in Japanese Patent Publication No. 2 is required, and this publication discloses a suitable configuration for utilizing external light incident on such a touch panel for a reflective liquid crystal display device. It has not been.

【0038】本発明の目的は、高解像度表示可能な1枚
偏光板方式の反射型液晶表示装置の問題点を解決し、コ
ントラスト比が高く見やすい視認性に優れたカラー表示
可能な反射型液晶表示装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the problems of a single-polarizer-type reflective liquid crystal display device capable of displaying a high resolution, and to provide a color liquid crystal display having a high contrast ratio and excellent visibility so as to be easily viewed. It is to provide a device.

【0039】[0039]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本願発明の反射型液晶表示装置は、光反射性を有
する第1の基板と光透過性を有する第2の基板とに挟持
され、誘電率異方性が正でツイスト配向されたネマティ
ック液晶からなる液晶層と、直線偏光板(以下、偏光
板)を有し、自然光から左右廻りいずれかの概ね円偏光
を選択的に透過する円偏光手段とを備え、少なくとも上
記の第1の基板、液晶層、円偏光手段がこの順に積層配
置されて構成され、前記円偏光手段に自然光が入射した
場合に円偏光を出射する該円偏光手段における主面が前
記液晶層側に設置されるとともに、該液晶層の液晶の複
屈折率差と液晶層厚との積が85nm以上350nm以
下、より好ましくは150nm以上350nm以下であ
り、かつ、該液晶層のツイスト角が液晶層のツイスト角
が0度より大きく100度以下の範囲、より好ましくは
45度から100度の範囲である構成である。
In order to achieve the above object, a reflection type liquid crystal display device of the present invention is sandwiched between a first substrate having light reflectivity and a second substrate having light transmittance. It has a liquid crystal layer composed of nematic liquid crystal with a positive dielectric anisotropy and twisted orientation, and a linear polarizer (hereinafter, a polarizer), and selectively transmits approximately circularly polarized light in either right or left direction from natural light. A circularly polarizing means, wherein at least the first substrate, the liquid crystal layer, and the circularly polarizing means are stacked and arranged in this order, and the circular light that emits circularly polarized light when natural light enters the circularly polarizing means. The main surface of the polarizing means is provided on the liquid crystal layer side, and the product of the birefringence difference of the liquid crystal of the liquid crystal layer and the liquid crystal layer thickness is 85 nm or more and 350 nm or less, more preferably 150 nm or more and 350 nm or less, and , The liquid crystal layer Twist angle twist angle of 0 degrees greater than 100 degrees or less in the range of the liquid crystal layer, a configuration and more preferably in a range of 100 degrees from 45 degrees.

【0040】この反射型液晶表示装置は、本願発明者ら
が、視差を生じない構成が可能で高解像度表示を実現可
能な1枚偏光板方式の反射型液晶表示装置において、明
状態と暗状態の実現に必要な反射板上での異なる偏光状
態を電気的に切り替え可能なものを各種検討した結果、
液晶層に電圧を印加した状態で液晶表示装置の暗状態を
実現するように円偏光手段を備えて構成することによ
り、液晶層の製造工程に高い精度を要求することなく良
好な暗状態を実現可能なものを見出したものである。
The reflection type liquid crystal display device of the present invention is based on a single polarizing plate type reflection type liquid crystal display device which can realize a high resolution display which can be constructed without generating parallax. As a result of various investigations that can electrically switch different polarization states on the reflector necessary for realizing
A good dark state is achieved without requiring high precision in the liquid crystal layer manufacturing process by configuring the liquid crystal display device with a circular polarization means so as to realize the dark state of the liquid crystal display with a voltage applied. I found what was possible.

【0041】さらに、このような偏光状態を実現する円
偏光手段を用いて電圧の低い状態で十分な明状態を実現
するもののうち、液晶層を上記のように設計すること
で、上記従来技術よりもより容易に製造可能な反射型液
晶表示装置を見出したものである。
Further, among those which realize a sufficiently bright state at a low voltage state by using a circularly polarizing means for realizing such a polarization state, the liquid crystal layer is designed as described above, and thus, the above-mentioned conventional technique is improved. Have also found a reflective liquid crystal display device that can be manufactured more easily.

【0042】すなわち、上記の構成によれば、円偏光手
段と液晶層とを採用し、それらの配置関係を上記のよう
にすることにより、従来の構成における課題を解決し、
表示特性に優れた反射型液晶表示装置の実現が可能とな
る。
That is, according to the above configuration, the problem in the conventional configuration is solved by adopting the circularly polarizing means and the liquid crystal layer and by arranging them as described above.
A reflection type liquid crystal display device having excellent display characteristics can be realized.

【0043】上記構成の反射型液晶表示装置において、
上記円偏光手段が、光学位相差補償板を用いたものであ
り、上記光学位相差補償板が、液晶層への入射光が円偏
光になる条件から、液晶層に電圧が印加された状態で生
じる残留位相差をキャンセルする分だけ変更された条件
に設定して暗状態としてもよい。
In the reflection type liquid crystal display device having the above structure,
The circularly polarizing means uses an optical phase difference compensating plate, and the optical phase difference compensating plate is in a state where a voltage is applied to the liquid crystal layer from a condition that incident light to the liquid crystal layer is circularly polarized. The dark state may be set by setting a condition changed by an amount to cancel the generated residual phase difference.

【0044】すなわち、本願発明の反射型液晶表示装置
は、少なくとも光反射手段を有する第1の基板と光透過
性を有する第2の基板とに挟持され、誘電率異方性が正
で、配向されたネマティック液晶からなる液晶層と、少
なくとも1枚の直線偏光板を有し、自然光から左右廻り
いずれかの概ね円偏光を選択的に透過する円偏光手段と
を備え、少なくとも上記の光反射手段、液晶層、円偏光
手段が積層配置されて構成され、前記円偏光手段に自然
光が入射した場合に円偏光を出射する面が前記液晶層側
に設置されるとともに、該液晶層の液晶の複屈折率差と
液晶層厚との積が150nm以上350nm以下であ
り、かつ、該液晶層のツイスト角が45度から100度
の範囲である反射型液晶表示装置であって、上記円偏光
手段は、光学位相差補償板を用いたものであり、上記光
学位相差補償板は、液晶層への入射光が円偏光になる条
件から、液晶層に電圧が印加された状態で生じる残留位
相差をキャンセルする分だけ変更された条件に設定して
暗状態とすることを特徴としている。
That is, the reflection type liquid crystal display device of the present invention is sandwiched between at least a first substrate having a light reflecting means and a second substrate having a light transmitting property, and has a positive dielectric anisotropy and an alignment property. A liquid crystal layer made of a divided nematic liquid crystal, and a circularly polarizing means having at least one linear polarizing plate and selectively transmitting any of substantially circularly polarized light from natural light in the left and right directions, and at least the light reflecting means as described above. , A liquid crystal layer and a circularly polarizing means are stacked and arranged, and a surface for emitting circularly polarized light when natural light is incident on the circularly polarizing means is provided on the liquid crystal layer side. A reflective liquid crystal display device in which the product of the refractive index difference and the thickness of the liquid crystal layer is 150 nm or more and 350 nm or less, and the twist angle of the liquid crystal layer is in a range of 45 degrees to 100 degrees, , Optical phase difference The optical phase difference compensating plate is used for canceling the residual phase difference that occurs when a voltage is applied to the liquid crystal layer from the condition that the incident light on the liquid crystal layer becomes circularly polarized light. It is characterized in that a dark state is set by setting the changed condition.

【0045】また、本願発明の反射型液晶表示装置は、
少なくとも光反射手段を有する第1の基板と光透過性を
有する第2の基板とに挟持され、誘電率異方性が正で、
配向されたネマティック液晶からなる液晶層と、少なく
とも1枚の直線偏光板を有し、自然光から左右廻りいず
れかの概ね円偏光を選択的に透過する円偏光手段とを備
え、少なくとも上記の光反射手段、液晶層、円偏光手段
が積層配置されて構成され、前記円偏光手段に自然光が
入射した場合に円偏光を出射する面が前記液晶層側に設
置されるとともに、該液晶層の液晶の複屈折率差と液晶
層厚との積が85nm以上350nm以下であり、か
つ、該液晶層のツイスト角が0度より大きく100度以
下の範囲である反射型液晶表示装置であって、上記円偏
光手段は、光学位相差補償板を用いたものであり、上記
光学位相差補償板は、液晶層への入射光が円偏光になる
条件から、液晶層に電圧が印加された状態で生じる残留
位相差をキャンセルする分だけ変更された条件に設定し
て暗状態とすることを特徴としている。
Further, the reflection type liquid crystal display device of the present invention comprises:
Sandwiched between at least a first substrate having light reflecting means and a second substrate having light transmissivity, and having a positive dielectric anisotropy;
A liquid crystal layer comprising an oriented nematic liquid crystal; and a circularly polarizing means having at least one linearly polarizing plate and selectively transmitting any one of substantially circularly polarized light from natural light to the left and right. Means, a liquid crystal layer, a circularly polarized light means are stacked and arranged, and a surface for emitting circularly polarized light when natural light enters the circularly polarized light means is provided on the liquid crystal layer side, and the liquid crystal of the liquid crystal layer is A reflective liquid crystal display device, wherein the product of the birefringence difference and the thickness of the liquid crystal layer is 85 nm or more and 350 nm or less, and the twist angle of the liquid crystal layer is in a range of more than 0 degree and 100 degrees or less. The polarizing means uses an optical phase difference compensating plate, and the optical phase difference compensating plate has a residual state generated when a voltage is applied to the liquid crystal layer due to a condition that incident light to the liquid crystal layer becomes circularly polarized light. Cancel phase difference It is characterized in that the dark state is set to only the changed condition that minute.

【0046】上記各構成によれば、従来の構成における
課題を解決し、表示特性に優れた反射型液晶表示装置の
実現が可能となるのに加えて、液晶層に電圧が印加され
た状態で生じる残留位相差をキャンセルでき、液晶層に
電圧が印加された状態で良好な暗表示を実現できる。
According to each of the above-described structures, the problems in the conventional structure can be solved, and a reflection type liquid crystal display device having excellent display characteristics can be realized. The generated residual phase difference can be canceled, and good dark display can be realized in a state where a voltage is applied to the liquid crystal layer.

【0047】また、上記の反射型液晶表示装置において
は、円偏光手段が、液晶層側からこの順に配置された、
基板法線方向のリタデーションが100nm以上180
nm以下に設定された第1の光学位相差補償板と、基板
法線方向のリタデーションが200nm以上360nm
以下に設定された第2の光学位相差補償板と、偏光板と
からなり、かつ、偏光板の透過軸又は吸収軸と第1の光
学位相差補償板の遅相軸とのなす角度をθ1として偏光
板の透過軸又は吸収軸と第2の光学位相差補償板の遅相
軸とのなす角度をθ2としたとき|2×θ2−θ1|の
値が35度以上55度以下である構成とすることが望ま
しい。
In the above-mentioned reflection type liquid crystal display device, the circularly polarizing means is arranged in this order from the liquid crystal layer side.
The retardation in the normal direction of the substrate is 100 nm or more and 180.
a first optical phase difference compensating plate set to not more than nm and a retardation in a direction normal to the substrate being not less than 200 nm and not more than 360 nm.
The optical system comprises a second optical phase difference compensating plate set as follows and a polarizing plate, and an angle between a transmission axis or an absorption axis of the polarizing plate and a slow axis of the first optical phase difference compensating plate is θ1. When the angle between the transmission axis or absorption axis of the polarizing plate and the slow axis of the second optical phase difference compensator is θ2, the value of | 2 × θ2−θ1 | is 35 degrees or more and 55 degrees or less. It is desirable that

【0048】この望ましい構成は、前述したような偏光
状態を実現する円偏光手段の構成として、偏光板と光学
位相差補償板との構成を見出したものであり、このよう
な構成の円偏光手段では、実質的な可視波長領域の光を
円偏光に変換できる。なお、偏光板の透過軸と吸収軸と
は、互いに直交する関係にあるものである。
In this preferred configuration, a configuration of a polarizing plate and an optical phase difference compensator has been found as a configuration of a circularly polarizing device for realizing the above-mentioned polarization state. Can convert light in a substantially visible wavelength region into circularly polarized light. The transmission axis and the absorption axis of the polarizing plate are orthogonal to each other.

【0049】上記の反射型液晶表示装置において、前記
円偏光手段が、基板法線方向のリタデーションが100
nm以上180nm以下に設定された第1の光学位相差
補償板と、基板法線方向のリタデーションが200nm
以上360nm以下に設定された第2の光学位相差補償
板と、直線偏光板とからなり、かつ、前記直線偏光板の
透過軸又は吸収軸と前記第1の光学位相差補償板の遅相
軸とのなす角度をθ1として前記直線偏光板の透過軸又
は吸収軸と前記第2の光学位相差補償板の遅相軸とのな
す角度をθ2としたとき|2×θ2−θ1|の値が35
度以上55度以下であり、上記第1の光学位相差補償板
のリタデーションが、可視波長領域全域において四分の
1波長だけの位相差を与えることのできるリタデーショ
ンから、液晶層に電圧が印加された状態で生じる残留位
相差をキャンセルする分だけ変更されたリタデーション
に設定され、上記第2の光学位相差補償板のリタデーシ
ョンが、可視波長領域全域において二分の1波長だけの
位相差を与えることのできるリタデーションに設定され
ていてもよい。
In the above-mentioned reflection type liquid crystal display device, the circularly polarizing means has a retardation in a direction normal to the substrate of 100.
a first optical phase difference compensating plate set to not less than 180 nm and not more than 180 nm, and a retardation in a direction normal to the substrate is 200 nm.
A second optical phase difference compensating plate set to at least 360 nm and a linear polarizing plate, and a transmission axis or absorption axis of the linear polarizing plate and a slow axis of the first optical phase difference compensating plate. When the angle between the transmission axis or absorption axis of the linear polarizing plate and the slow axis of the second optical phase difference compensator is θ2, the value of | 2 × θ2−θ1 | 35
And 55 ° or less, and the retardation of the first optical retardation compensator is such that a voltage is applied to the liquid crystal layer from the retardation capable of giving a phase difference of only a quarter wavelength in the entire visible wavelength region. The retardation of the second optical phase difference compensator is set to a retardation changed by an amount to cancel the residual phase difference generated in the state where the phase difference is generated, and the retardation of the second optical phase difference compensator gives a phase difference of only a half wavelength in the entire visible wavelength region. The retardation that can be set may be set.

【0050】また、上記の反射型液晶表示装置におい
て、前記円偏光手段が、基板法線方向のリタデーション
が100nm以上180nm以下に設定された第1の光
学位相差補償板と、基板法線方向のリタデーションが2
00nm以上360nm以下に設定された第2の光学位
相差補償板と、直線偏光板とからなり、かつ、前記直線
偏光板の透過軸又は吸収軸と前記第1の光学位相差補償
板の遅相軸とのなす角度をθ1として前記直線偏光板の
透過軸又は吸収軸と前記第2の光学位相差補償板の遅相
軸とのなす角度をθ2としたとき|2×θ2−θ1|の
値が35度以上55度以下であり、上記第1の光学位相
差補償板の遅相軸の方位が、液晶層の厚さ方向の両端面
の中央における液晶配向方向と平行であり、上記第1の
光学位相差補償板のリタデーションが、可視波長領域全
域において四分の1波長だけの位相差を与えることので
きるリタデーションより、10nmから50nm小さい
リタデーションに設定され、上記第2の光学位相差補償
板のリタデーションが、可視波長領域全域において二分
の1波長だけの位相差を与えることのできるリタデーシ
ョンに設定されていてもよい。
In the above-mentioned reflection type liquid crystal display device, the circularly polarizing means comprises: a first optical phase difference compensator having a retardation in a direction normal to the substrate of 100 nm or more and 180 nm or less; 2 retardation
A second optical phase difference compensator set to a value of not less than 00 nm and not more than 360 nm, and a linear polarizer, and a transmission axis or an absorption axis of the linear polarizer and a retardation of the first optical phase difference compensator. The value of | 2 × θ2−θ1 | when the angle between the transmission axis or the absorption axis of the linear polarizing plate and the slow axis of the second optical phase difference compensator is θ2, where θ1 is the angle formed with the axis. Is not less than 35 degrees and not more than 55 degrees, and the direction of the slow axis of the first optical phase difference compensator is parallel to the liquid crystal alignment direction at the center of both end faces in the thickness direction of the liquid crystal layer. The retardation of the optical phase difference compensating plate is set to be 10 nm to 50 nm smaller than the retardation capable of giving a phase difference of only one quarter wavelength in the entire visible wavelength region. The retardation of Alternatively, the retardation may be set such that a phase difference of only a half wavelength can be given in the entire visible wavelength region.

【0051】また、上記の反射型液晶表示装置におい
て、前記円偏光手段が、基板法線方向のリタデーション
が100nm以上180nm以下に設定された第1の光
学位相差補償板と、基板法線方向のリタデーションが2
00nm以上360nm以下に設定された第2の光学位
相差補償板と、直線偏光板とからなり、かつ、前記直線
偏光板の透過軸又は吸収軸と前記第1の光学位相差補償
板の遅相軸とのなす角度をθ1として前記直線偏光板の
透過軸又は吸収軸と前記第2の光学位相差補償板の遅相
軸とのなす角度をθ2としたとき|2×θ2−θ1|の
値が35度以上55度以下であり、上記第1の光学位相
差補償板の遅相軸の方位が、液晶層の厚さ方向の両端面
の中央における液晶配向方向と直交し、上記第1の光学
位相差補償板のリタデーションが、可視波長領域全域に
おいて四分の1波長だけの位相差を与えることのできる
リタデーションより、10nmから50nm大きいリタ
デーションに設定され、上記第2の光学位相差補償板の
リタデーションが、可視波長領域全域において二分の1
波長だけの位相差を与えることのできるリタデーション
に設定されていてもよい。
Further, in the above-mentioned reflection type liquid crystal display device, the circularly polarizing means comprises: a first optical phase difference compensator having a retardation in a direction normal to the substrate of 100 nm or more and 180 nm or less; 2 retardation
A second optical phase difference compensator set to a value of not less than 00 nm and not more than 360 nm, and a linear polarizer, and a transmission axis or an absorption axis of the linear polarizer and a retardation of the first optical phase difference compensator. The value of | 2 × θ2−θ1 | when the angle between the transmission axis or the absorption axis of the linear polarizing plate and the slow axis of the second optical phase difference compensator is θ2, where θ1 is the angle formed with the axis. Is not less than 35 degrees and not more than 55 degrees, and the azimuth of the slow axis of the first optical phase difference compensator is orthogonal to the liquid crystal alignment direction at the center of both end faces in the thickness direction of the liquid crystal layer. The retardation of the optical phase difference compensator is set to be 10 nm to 50 nm larger than the retardation capable of giving a phase difference of only a quarter wavelength in the entire visible wavelength region. Retardation is possible 1/2 over the entire visible wavelength range
The retardation may be set so that a phase difference of only the wavelength can be given.

【0052】上記各構成によれば、従来の構成における
課題を解決し、表示特性に優れた反射型液晶表示装置の
実現が可能となるのに加えて、液晶層に電圧が印加され
た状態で生じる残留位相差を2枚の光学位相差補償板で
キャンセルでき、液晶層に電圧が印加された状態で良好
な暗表示を実現できる。
According to each of the above-described structures, the problems of the conventional structure can be solved, and a reflection type liquid crystal display device having excellent display characteristics can be realized. The generated residual phase difference can be canceled by the two optical phase difference compensating plates, and a good dark display can be realized with a voltage applied to the liquid crystal layer.

【0053】また、上記の反射型液晶表示装置において
は、液晶層のツイスト角が60度から100度の範囲で
あると共に、該液晶層の液晶の複屈折率差と液晶層厚と
の積が250nm以上330nm以下であり、かつ、第
2の基板近傍の液晶分子の配向方向と偏光板の透過軸又
は吸収軸とのなす角度θ3が20度以上70度以下又は
110度以上150度以下である構成とすることが望ま
しい。
In the above-mentioned reflection type liquid crystal display device, the twist angle of the liquid crystal layer is in the range of 60 to 100 degrees, and the product of the birefringence difference of the liquid crystal of the liquid crystal layer and the thickness of the liquid crystal layer. 250 nm or more and 330 nm or less, and the angle θ3 between the alignment direction of the liquid crystal molecules near the second substrate and the transmission axis or absorption axis of the polarizing plate is 20 to 70 degrees or 110 to 150 degrees. It is desirable to have a configuration.

【0054】この構成によれば、液晶層の液晶の複屈折
率差と液晶層厚との積が大きいので、液晶材料の選択幅
が広がると共に、液晶層厚の制御が容易になるのでより
容易に製造でき、かつ、θ3を上記のように設定するこ
とで、コントラスト、白表示の色付、黒表示の色付を抑
えた表示品位の高い反射型液晶表示装置を実現できる。
According to this configuration, the product of the difference in the birefringence of the liquid crystal in the liquid crystal layer and the thickness of the liquid crystal layer is large, so that the selection range of the liquid crystal material is widened and the thickness of the liquid crystal layer is easily controlled. By setting θ3 as described above, it is possible to realize a reflection type liquid crystal display device with high display quality in which contrast, coloring of white display and coloring of black display are suppressed.

【0055】また、上記の反射型液晶表示装置において
は、前記光反射性を有する第1の基板は光反射膜を備え
ており、該光反射膜は、なめらかで連続的に変化する凹
凸形状を有し、かつ、導電性材料から成る構成とするこ
とが望ましい。
Further, in the above-mentioned reflection type liquid crystal display device, the first substrate having light reflectivity has a light reflection film, and the light reflection film has a smooth and continuously changing uneven shape. It is desirable to have a structure made of a conductive material.

【0056】この構成によれば、上記反射型液晶表示装
置の高解像度表示可能な反射率変調方法を損なわないよ
うに、不要な散乱が無く、平坦な鏡面と同様に偏光に対
する撹乱作用(偏光解消作用)を持たない拡散性反射板
として、拡散性の無い鏡面性の反射板を使用して表示装
置前面に散乱板を配置したものと比較して、格段に有効
な反射特性を実現できる。また、光反射膜を導電性材料
としているので、この光反射膜が第2の基板の透明電極
と協働して液晶層への電圧印加電極としての機能をも果
たすことができる。
According to this structure, there is no unnecessary scattering, and a disturbing action on polarized light (depolarization) as in the case of a flat mirror surface, so as not to impair the reflectivity modulation method capable of high-resolution display of the reflective liquid crystal display device. As a diffusive reflection plate having no function, a significantly more effective reflection characteristic can be realized as compared with a case where a scattering plate is arranged on the front surface of a display device using a specular reflection plate having no diffusivity. Further, since the light reflecting film is made of a conductive material, the light reflecting film can also function as a voltage applying electrode to the liquid crystal layer in cooperation with the transparent electrode of the second substrate.

【0057】さらに、光反射膜に設けられた凹凸形状
は、基板平面内の方位によって異なる方向性を有する構
成とすることが望ましい。
Further, it is desirable that the concavo-convex shape provided on the light reflecting film has a different directivity depending on the azimuth in the plane of the substrate.

【0058】この望ましい構成は、光反射膜に設けられ
たの凹凸形状の平均周期が拡散性反射特性を特徴づける
ことを見出してなされたものであり、即ち、入射光を均
一に拡散させるのにその平均凹凸周期を反射板の平面内
の任意の方位に関して同様に設定して、この周期をその
平面内の特定の方位に関して変更することにより、特定
方位からの照明光を特定の方位に反射させる場合の反射
率を大きくすることを可能とするものである。この構成
は、特に、ゲストホスト方式に比べ良好な暗状態が実現
する本願発明の反射型液晶表示装置において有効なもの
であり、さらに明るい反射型液晶表示装置を実現するこ
とを可能とするものである。
This desirable structure has been made by finding that the average period of the concave and convex shapes provided on the light reflecting film characterizes the diffusive reflection characteristic, that is, to uniformly diffuse the incident light. The average irregularity period is similarly set for an arbitrary direction in the plane of the reflector, and this period is changed for a specific direction in the plane, so that the illumination light from the specific direction is reflected in the specific direction. This makes it possible to increase the reflectance in the case. This configuration is particularly effective in the reflective liquid crystal display device of the present invention in which a better dark state is realized as compared with the guest-host system, and makes it possible to realize a brighter reflective liquid crystal display device. is there.

【0059】また、上記の反射型液晶表示装置において
は、円偏光手段と液晶層との間に、液晶層の残留位相差
を消去するための第3の光学位相差補償板が少なくとも
1枚配設されている構成とすることが望ましい。
In the above-mentioned reflection type liquid crystal display device, at least one third optical phase difference compensating plate for eliminating a residual phase difference of the liquid crystal layer is provided between the circularly polarizing means and the liquid crystal layer. It is desirable to have the configuration provided.

【0060】この望ましい構成は、液晶層に印加される
電圧が有限である場合、液晶層に最大の電圧が印加され
て暗表示であっても、液晶配向の基板に平行な成分にし
たがって若干の偏光変換作用である残留位相差が残って
おり、これを解消することを鑑みてなされている。第3
の光学位相差補償板によって該残留位相差を消去するこ
とで、実用上の最大電圧で良好な黒表示を実現する。ま
た、同様の効果を第2の光学位相差補償板のリタデーシ
ョンの調整によって達成することも可能である。
This desirable configuration is such that, when the voltage applied to the liquid crystal layer is finite, even if the maximum voltage is applied to the liquid crystal layer and the display is dark, a slight voltage is applied according to the component parallel to the liquid crystal alignment substrate. A residual phase difference, which is a polarization conversion effect, remains, and it is made in view of eliminating this. Third
Eliminating the residual phase difference by the optical phase difference compensating plate realizes a good black display at a practical maximum voltage. A similar effect can be achieved by adjusting the retardation of the second optical phase difference compensator.

【0061】また、上記の反射型液晶表示装置において
は、円偏光手段と液晶層との間に配設された第3の光学
位相差補償板の少なくとも1枚が、傾斜した光軸を有す
るか、内部に連続的に異なる傾斜方位を有する立体配向
した光軸を有している構成とすることが望ましい。
In the above-mentioned reflection type liquid crystal display device, it is preferable that at least one of the third optical phase difference compensating plates provided between the circularly polarizing means and the liquid crystal layer has an inclined optical axis. It is preferable to have a configuration in which a three-dimensionally oriented optical axis having continuously different inclination directions is provided inside.

【0062】実際に駆動される電圧の最大値において良
好な暗表示を実現し、これによって良好な表示が得られ
る方法においては、液晶層に十分な電圧が印加された状
態での液晶の残留複屈折を補償することが有効であり、
そのためには、液晶層の残留複屈折を良好にキャンセル
できるような観察角度範囲を拡大することにより視野角
の拡大が可能である。
In a method of realizing a good dark display at the maximum value of the actually driven voltage and thereby obtaining a good display, a method of obtaining a good display by applying a sufficient voltage to the liquid crystal layer is not sufficient. It is effective to compensate for refraction,
For this purpose, the viewing angle can be increased by expanding the observation angle range in which the residual birefringence of the liquid crystal layer can be favorably canceled.

【0063】これを実現するために、この構成では、第
3の光学位相差補償板の少なくとも1枚を液晶の配向の
立体配置を考慮したものとしており、これにより、さら
に良好な表示特性を有する反射型液晶表示装置を実現で
きる。
In order to realize this, in this configuration, at least one of the third optical phase difference compensating plates is designed in consideration of the three-dimensional arrangement of the orientation of the liquid crystal, thereby having better display characteristics. A reflective liquid crystal display device can be realized.

【0064】また、上記の反射型液晶表示装置において
は、第1及び第2の光学位相差補償板はそれぞれ、波長
450nmの光に対する屈折率異方性Δn(450)及
び波長650nmの光に対する屈折率異方性Δn(65
0)と、波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn
(550)との比が、 1≦Δn(450)/Δn(550)≦1.06 0.95≦Δn(650)/Δn(550)≦1 を満足する構成(第1の構成)であることが望ましく、
さらに望ましくは、 1≦Δn(450)/Δn(550)≦1.007 0.987≦Δn(650)/Δn(550)≦1 を満足する構成(第2の構成)である。
In the above-mentioned reflection type liquid crystal display device, the first and second optical phase difference compensating plates each have a refractive index anisotropy Δn (450) for light having a wavelength of 450 nm and a refractive index for light having a wavelength of 650 nm. Rate anisotropy Δn (65
0) and the refractive index anisotropy Δn for light having a wavelength of 550 nm.
(550) is a configuration (first configuration) that satisfies 1 ≦ Δn (450) / Δn (550) ≦ 1.06 0.95 ≦ Δn (650) / Δn (550) ≦ 1. Preferably
More desirably, the configuration (second configuration) satisfies 1 ≦ Δn (450) / Δn (550) ≦ 1.007 0.987 ≦ Δn (650) / Δn (550) ≦ 1.

【0065】第1の構成によれば、反射型液晶表示装置
に要求される明状態の若干の色付き、暗状態の反射率の
向上によるコントラストの低下があるものの、十分に使
用に耐えうるコントラスト10:1以上を達成できる。
そして、第2の構成によれば、第1の構成よりもさらに
色付きの低減を図ると共に、コントラスト15:1以上
を達成できる。
According to the first configuration, although there is a slight reduction in contrast due to the improvement of the reflectance in the bright state and a slight coloring in the bright state required for the reflection type liquid crystal display device, the contrast 10 that can sufficiently withstand use is obtained. : 1 or more can be achieved.
According to the second configuration, it is possible to further reduce the coloring compared to the first configuration and to achieve a contrast of 15: 1 or more.

【0066】また、上記の反射型液晶表示装置において
は、液晶層のツイスト角が65度以上90度以下の範囲
であると共に、その液晶層の液晶の複屈折率差と液晶層
厚との積が250nm以上300nm以下であり、か
つ、第2の基板近傍の(第2の基板に接する)液晶分子
の配向方向と偏光板の透過軸又は吸収軸とのなす角度θ
3が110度以上150度以下である構成とすることが
望ましい。
In the above-mentioned reflection type liquid crystal display device, the twist angle of the liquid crystal layer is in the range of 65 ° to 90 °, and the product of the birefringence difference of the liquid crystal of the liquid crystal layer and the thickness of the liquid crystal layer. Is not less than 250 nm and not more than 300 nm, and the angle θ formed between the alignment direction of the liquid crystal molecules in the vicinity of the second substrate (in contact with the second substrate) and the transmission axis or the absorption axis of the polarizing plate.
It is desirable that 3 be 110 degrees or more and 150 degrees or less.

【0067】この構成によれば、さらに、液晶層を駆動
する電圧の低減が可能となり、しかも良好な白表示が実
現できる。
According to this configuration, the voltage for driving the liquid crystal layer can be further reduced, and a good white display can be realized.

【0068】また、上記の反射型液晶表示装置において
は、第2の基板近傍の液晶分子の配向方向と偏光板の透
過軸又は吸収軸とのなす角度θ3が110度以上150
度以下であり、観察方位が第2の基板近傍の液晶分子の
配向方向から90度の方向と表示面の法線とを含む平面
内の方位に設定される構成とすることが望ましい。
In the reflection type liquid crystal display device, the angle θ3 between the orientation direction of the liquid crystal molecules near the second substrate and the transmission axis or absorption axis of the polarizing plate is 110 degrees or more and 150 degrees or more.
And the observation direction is desirably set to a direction in a plane including a direction at 90 degrees from the alignment direction of the liquid crystal molecules near the second substrate and a normal line of the display surface.

【0069】同じく、上記の反射型液晶表示装置におい
ては、第2の基板近傍の液晶分子の配向方向と偏光板の
透過軸又は吸収軸とのなす角度θ3が20度から70度
であり、観察方位が第2の基板近傍の液晶分子の配向方
向と表示面の法線とを含む平面内の方位に設定されるこ
とが望ましい。
Similarly, in the above-mentioned reflection type liquid crystal display device, the angle θ3 between the alignment direction of the liquid crystal molecules near the second substrate and the transmission axis or absorption axis of the polarizing plate is from 20 to 70 degrees. It is desirable that the azimuth is set to an azimuth in a plane including the alignment direction of the liquid crystal molecules near the second substrate and the normal to the display surface.

【0070】これらの構成によれば、上記のように観察
方位を設定することにより、良好な視認性が確保でき
る。換言すれば、観察者の観察方位によって、θ3を設
定するこで良好な視認性を得ることができるということ
である。また、観察者の観察方位を設定するような部材
を表示面等に設けるなどして、良好な視認性が得られる
ように構成することもできる。
According to these configurations, good visibility can be ensured by setting the observation direction as described above. In other words, good visibility can be obtained by setting θ3 according to the viewing direction of the observer. Further, a member for setting the observation direction of the observer may be provided on the display surface or the like, so that good visibility can be obtained.

【0071】また、上記の反射型液晶表示装置において
は、第2の基板上の液晶分子の配向方向と偏光板の透過
軸又は吸収軸とのなす角度θ3が110度以上150度
以下であり、観察方位が第2の基板近傍の液晶分子の配
向方向から90度の方向と表示面の法線とを含む平面内
の方位に設定され、かつ、その観察方位が光反射膜の平
均凹凸周期の異なる基板平面内の方位のうち短い方位と
表示面の法線を含む平面内に設定される構成が望まし
い。
Further, in the above-mentioned reflection type liquid crystal display device, the angle θ3 between the alignment direction of the liquid crystal molecules on the second substrate and the transmission axis or absorption axis of the polarizing plate is 110 ° or more and 150 ° or less, The observation azimuth is set to an azimuth in a plane including a direction at 90 degrees from the orientation direction of the liquid crystal molecules near the second substrate and a normal to the display surface, and the observation azimuth is the average irregularity period of the light reflecting film. It is desirable that the orientation is set in a plane including the short orientation and the normal of the display surface among the orientations in different substrate planes.

【0072】同じく、上記の反射型液晶表示装置におい
ては、第2の基板上の液晶分子の配向方向と偏光板の透
過軸又は吸収軸とのなす角度θ3が20度から70度で
あり、観察方位が第2の基板近傍の液晶分子の配向方向
と表示面の法線とを含む平面内の方位に設定され、か
つ、その観察方位が光反射膜の平均凹凸周期の異なる基
板平面内の方位のうち短い方位と表示面の法線を含む平
面内に設定される構成とすることが望ましい。
Similarly, in the reflection type liquid crystal display device described above, the angle θ3 between the alignment direction of the liquid crystal molecules on the second substrate and the transmission axis or absorption axis of the polarizing plate is from 20 degrees to 70 degrees. The azimuth is set to an azimuth in a plane including the alignment direction of the liquid crystal molecules in the vicinity of the second substrate and the normal to the display surface, and the observation azimuth is an azimuth in the plane of the substrate having a different average unevenness period of the light reflection film. Of these, it is preferable to set a configuration in a plane including a short azimuth and a normal to the display surface.

【0073】これらの構成によれば、さらに、上記のよ
うな良好な方位に拡散性反射板である光反射膜の明るい
方位を設定することにより、特に優れた視認性を獲得す
ることが可能となる。なお、この拡散性反射板の明るい
方位は、一般には照明の方位と観察者の方位に依存する
ものの、様々な照明条件に対して良好な配置とできるも
のである。
According to these configurations, it is possible to obtain particularly excellent visibility by setting the bright azimuth of the light reflecting film, which is a diffusive reflecting plate, to the favorable azimuth as described above. Become. Although the bright direction of the diffusive reflector generally depends on the direction of the illumination and the direction of the observer, it can be arranged well under various lighting conditions.

【0074】また、上記の反射型液晶表示装置において
は、第2の基板近傍の液晶分子の配向方向と前記偏光板
の透過軸又は吸収軸とのなす角度θ3が40度から60
度であり、観察方位と表示面の法線とを含む平面内の方
位と前記第2の基板近傍の液晶分子とのなす角θ4が0
度以上30度以下又は180度以上210度以下に設定
されている構成が望ましい。
In the above-mentioned reflection type liquid crystal display device, the angle θ3 between the alignment direction of the liquid crystal molecules near the second substrate and the transmission axis or absorption axis of the polarizing plate is from 40 degrees to 60 degrees.
And the angle θ4 between the azimuth in a plane including the observation azimuth and the normal to the display surface and the liquid crystal molecules near the second substrate is 0.
It is desirable that the configuration is set to be not less than 30 degrees and not more than 30 degrees or not less than 180 degrees and not more than 210 degrees.

【0075】上記の構成によれば、上記のように観察方
位を設定することにより、良好な視認性が確保できる。
換言すれば、観察者の観察方位によって、θ3、θ4を
設定すれば良好な視認性を得ることができる。また、観
察者の観察方位を設定するような部材を表示面等に設け
るなどして、良好な視認性が得られるように構成するこ
ともできる。
According to the above configuration, good visibility can be secured by setting the observation direction as described above.
In other words, good visibility can be obtained by setting θ3 and θ4 according to the viewing direction of the observer. Further, a member for setting the observation direction of the observer may be provided on the display surface or the like, so that good visibility can be obtained.

【0076】また、本発明の他の目的は、高解像度表示
可能な1枚偏光板方式の反射型液晶表示装置の問題点を
解決し、コントラスト比が高く見やすい視認性に優れた
カラー表示可能な反射型液晶表示装置から構成され、押
圧感知入力装置を配置しても表示を損なわないタッチパ
ネル一体型反射型液晶表示装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to solve the problem of a single-polarizer type reflection type liquid crystal display device capable of high resolution display, and to provide a color display with a high contrast ratio and excellent visibility that is easy to see. It is an object of the present invention to provide a touch panel-integrated reflective liquid crystal display device which is constituted by a reflective liquid crystal display device and does not impair the display even when the pressure sensing input device is arranged.

【0077】上記の他の目的を達成するために、本願発
明のタッチパネル一体型反射型液晶表示装置は、上記の
反射型液晶表示装置から構成されるタッチパネル一体型
反射型液晶表示装置であって、円偏光手段と第2の基板
との間に、層状の空隙を備えて外部からの押圧力を感知
する平面状感圧素子が挟持されて構成されるものであ
る。
According to another aspect of the present invention, there is provided a touch panel-integrated reflective liquid crystal display device comprising the above-mentioned reflective liquid crystal display device. A planar pressure-sensitive element having a layered gap and sensing external pressing force is sandwiched between the circularly polarizing means and the second substrate.

【0078】上記の本願発明の反射型液晶表示装置にお
いては、円偏光手段、或いは偏光板と2枚の光学位相差
補償板を通過した光が概ね円偏光になっているので、そ
れらよりも反射板側に偏光状態の攪乱を伴わない反射が
あったとしても、その反射光は出射時に偏光板に吸収さ
れる。そのため、携帯機器の入力装置として有用な感圧
式入力装置(タッチパネル)の反射光が視認性の悪化を
生じさせない。
In the above-mentioned reflection type liquid crystal display device of the present invention, since the light passing through the circularly polarizing means or the polarizing plate and the two optical phase difference compensating plates is substantially circularly polarized, the light is reflected more than these. Even if there is reflection without disturbing the polarization state on the plate side, the reflected light is absorbed by the polarizing plate at the time of emission. Therefore, reflected light from a pressure-sensitive input device (touch panel) useful as an input device for a portable device does not cause deterioration in visibility.

【0079】本発明のさらに他の目的、特徴、および優
れた点は、以下に示す記載によって十分わかるであろ
う。また、本発明の利益は、添付図面を参照した次の説
明で明白になるであろう。
Further objects, features, and advantages of the present invention will be more fully understood from the following description. Also, the advantages of the present invention will become apparent in the following description with reference to the accompanying drawings.

【0080】[0080]

【発明の実施の形態】以下、実施の形態および実施例に
より、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれ
らにより何ら限定されるものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments and examples, but the present invention is not limited thereto.

【0081】〔発明の第1の実施の形態〕以下に、本発
明の実施の一形態について、図面を参照して説明する。
[First Embodiment of the Invention] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0082】図1は、本発明による実施形態の反射型液
晶表示装置の概略構成を示す要部断面図である。図1に
示すように、この反射型液晶表示装置は、配向処理され
た配向膜2の形成された基板4と、同様に配向処理され
た配向膜3の形成された基板5とによって、正の誘電異
方性を有するツイストされたねじれネマティック液晶が
挟持されてなる液晶層1を備える。そして、下部の基板
5上には、光反射膜7が配置されており、その光反射膜
7の反射面は反射光の偏光性を保存する程度に滑らかな
凹凸形状とすることが好ましい。さらに、その滑らかな
凹凸形状は、光反射膜7の反射面で、方向によって異な
る凹凸周期のものが好ましい。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a schematic configuration of a reflection type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this reflection type liquid crystal display device has a positive polarity by a substrate 4 on which an alignment film 2 which has been subjected to an alignment treatment is formed and a substrate 5 on which an alignment film 3 which is similarly subjected to an alignment treatment is formed. The liquid crystal display device includes a liquid crystal layer 1 in which a twisted twisted nematic liquid crystal having dielectric anisotropy is sandwiched. The light reflecting film 7 is disposed on the lower substrate 5, and it is preferable that the reflecting surface of the light reflecting film 7 has a smooth uneven shape so as to maintain the polarization of the reflected light. Further, it is preferable that the smooth uneven shape is a reflecting surface of the light reflecting film 7 having a different uneven period depending on the direction.

【0083】上部の基板4には透明電極6が形成され、
下部の基板5上の光反射膜7が導電性材料により形成さ
れ電極の機能も果たし、これら透明電極6と光反射膜7
とによって液晶層1に電圧が印加される。このように構
成された電極対への電圧印加手段として、アクティブ素
子等が用いられてもよいが、特には限定しない。なお、
光反射膜7が電極として機能しないものを用いた場合に
は、基板5側に別途電極を設ければ良い。
On the upper substrate 4, a transparent electrode 6 is formed.
The light reflecting film 7 on the lower substrate 5 is formed of a conductive material and also functions as an electrode.
Thus, a voltage is applied to the liquid crystal layer 1. An active element or the like may be used as a means for applying a voltage to the electrode pair configured as described above, but is not particularly limited. In addition,
When the light reflecting film 7 does not function as an electrode, an electrode may be separately provided on the substrate 5 side.

【0084】そして、このように基板4,5及び液晶層
1から構成される液晶駆動セルの基板4側の表示面上に
は、自然光から左右廻りいずれかの円偏光を選択的に透
過する円偏光手段100が備えられている。本実施形態
においてこの円偏光手段100は、基板4側の表示面上
にこの順に積層配置された、光学位相差補償板8、光学
位相差補償板9、及び偏光板10から構成される。
On the display surface on the substrate 4 side of the liquid crystal driving cell composed of the substrates 4 and 5 and the liquid crystal layer 1 as described above, a circle which selectively transmits any one of left and right circularly polarized light from natural light. Polarizing means 100 is provided. In the present embodiment, the circularly polarizing means 100 includes an optical phase difference compensating plate 8, an optical phase difference compensating plate 9, and a polarizing plate 10 which are stacked and arranged in this order on the display surface on the substrate 4 side.

【0085】以下、光学位相差補償板8、光学位相差補
償板9、及び偏光板10の各光学素子の光学特性とその
作用について説明する。
Hereinafter, the optical characteristics of the optical elements of the optical phase difference compensating plate 8, the optical phase difference compensating plate 9, and the polarizing plate 10 and their functions will be described.

【0086】本実施形態の反射型液晶表示装置は、液晶
層1に偏光板10を通して外光等の照明光が入射され、
照明光が入射された偏光板10側から観察されるもので
ある。この偏光板10によって特定の方位の直線偏光成
分のみが選択的に透過され、その入射直線偏光は光学位
相差補償板9と光学位相差補償板8とによって偏光状態
が変更される。
In the reflection type liquid crystal display device of this embodiment, illumination light such as external light is incident on the liquid crystal layer 1 through the polarizing plate 10.
The illumination light is observed from the side of the polarizing plate 10 on which the illumination light is incident. Only the linearly polarized light component in a specific direction is selectively transmitted by the polarizing plate 10, and the polarization state of the incident linearly polarized light is changed by the optical phase difference compensating plates 9 and 8.

【0087】ここで、光学位相差補償板8の基板法線方
向のリタデーションが100nm以上180nm以下で
あり、光学位相差補償板9の基板法線方向のリタデーシ
ョンが200nm以上360nm以下であり、かつ、偏
光板10の透過軸又は吸収軸と光学位相差補償板8の遅
相軸とのなす角度をθ1として偏光板10の透過軸又は
吸収軸と第2の光学位相差補償板9の遅相軸とのなす角
度をθ2としたとき|2×θ2−θ1|の値が35度以
上55度以下とすると、光学位相差補償板8を通過した
後の入射光は概ね円偏光になる。このとき、左右のどち
らの円偏光になるかはこれらの3つの光学素子(光学位
相差補償板8,光学位相差補償板9,偏光板10)の配
置に依存する。
Here, the retardation of the optical phase difference compensating plate 8 in the direction normal to the substrate is 100 nm to 180 nm, the retardation of the optical phase difference compensating plate 9 in the direction normal to the substrate is 200 nm to 360 nm, and The angle between the transmission axis or absorption axis of the polarizing plate 10 and the slow axis of the optical phase difference compensating plate 8 is defined as θ1, and the transmission axis or absorption axis of the polarizing plate 10 and the slow axis of the second optical phase difference compensating plate 9 are used. When the value of | 2 × θ2−θ1 | is 35 ° or more and 55 ° or less when the angle between the light beam and θ2 is θ2, the incident light after passing through the optical phase difference compensating plate 8 becomes substantially circularly polarized light. At this time, the left or right circularly polarized light depends on the arrangement of these three optical elements (the optical phase difference compensating plate 8, the optical phase difference compensating plate 9, and the polarizing plate 10).

【0088】このことについて、一例として図2に示す
ように配置した場合について、より詳細に説明する。た
だし、この例では、反射型液晶表示装置の入射光の方位
から観察したものである。図2に示すように、偏光板1
0の透過軸を11、光学位相差補償板8の遅相軸を1
3、光学位相差補償板9の遅相軸を12とし、偏光板1
0の透過軸11と光学位相差補償板8の遅相軸13との
なす角度をθ1、偏光板10の透過軸11と光学位相差
補償板9の遅相軸12とのなす角度をθ2とし、それぞ
れが、θ1=75°、θ2=15°になるように配置す
ると、液晶表示装置に入射した光は偏光板10と光学位
相差補償板9および光学位相差補償板8を通過して、入
射光は概ね右回り円偏光に近い偏光になる。
This will be described in more detail with respect to the case where they are arranged as shown in FIG. 2 as an example. However, in this example, the observation was made from the direction of the incident light of the reflection type liquid crystal display device. As shown in FIG.
The transmission axis of 0 is 11 and the slow axis of the optical phase difference compensator 8 is 1
3, the slow axis of the optical phase difference compensating plate 9 is set to 12, and the polarizing plate 1
The angle between the transmission axis 11 of the optical phase difference compensator 8 and the slow axis 13 of the optical phase difference compensator 8 is θ1, and the angle between the transmission axis 11 of the polarizer 10 and the slow axis 12 of the optical phase difference compensator 9 is θ2. When arranged so that θ1 = 75 ° and θ2 = 15 °, light incident on the liquid crystal display device passes through the polarizing plate 10, the optical phase difference compensating plate 9 and the optical phase difference compensating plate 8, and The incident light becomes a polarized light substantially close to clockwise circularly polarized light.

【0089】そして、液晶層1に入射された入射光は、
印加された電圧に対応して配列した液晶層1の捩じれた
複屈折媒体(液晶)による偏光変換作用にしたがって偏
光状態を変化させて反射板に到達する。このとき、光反
射膜7上での偏光状態は液晶分子の配向によって異なる
状態に実現される。
Then, the incident light incident on the liquid crystal layer 1 is
The polarization state is changed according to the polarization conversion effect of the twisted birefringent medium (liquid crystal) of the liquid crystal layer 1 arranged according to the applied voltage, and reaches the reflector. At this time, the polarization state on the light reflection film 7 is realized to be different depending on the orientation of the liquid crystal molecules.

【0090】まず、暗状態について説明する。電圧印加
時に液晶分子の配向状態が電圧印加方向に並び、装置の
法線方向に進む光に対して偏光変換作用を持たない場合
には、円偏光になった入射光は偏光の変化を伴わずに光
反射膜7に到達するので、暗状態が実現される。この暗
状態を可視波長領域全域で成立させることができれば、
黒表示が実現されることになる。
First, the dark state will be described. When voltage is applied, the alignment state of the liquid crystal molecules is aligned with the voltage application direction, and if the light traveling in the normal direction of the device does not have a polarization conversion effect, the incident light that has been circularly polarized does not change its polarization. Since the light reaches the light reflection film 7 at first, a dark state is realized. If this dark state can be established in the entire visible wavelength range,
Black display is realized.

【0091】これに近い偏光状態を、実質的に可視波長
領域で準備するために、本願発明者らは次のような条件
が必要であることを見出した。すなわち、光学位相差補
償板8は、主たる可視波長である400nmから700
nmの光に対して四分の1波長だけの位相差を与えるこ
とのできる位相差、つまり波長550nmの光に対する
リタデーションで100nmから180nmの特性とす
る。そして、光学位相差補償板9は、同様の範囲の可視
波長に対して二分の1波長だけの位相差を与えることの
できる位相差、つまり波長550nmの光に対するリタ
デーションで200nmから360nmの特性とする。
The present inventors have found that the following conditions are necessary in order to prepare a polarization state close to this in the visible wavelength region. That is, the optical phase difference compensating plate 8 is set to a wavelength from 400 nm, which is the main visible wavelength, to 700 nm.
A phase difference that can give a phase difference of only a quarter wavelength to light of nm, that is, a characteristic of 100 to 180 nm in retardation for light of wavelength 550 nm. The optical phase difference compensator 9 has a phase difference capable of giving a phase difference of only a half wavelength to a visible wavelength in the same range, that is, a characteristic of retardation for light having a wavelength of 550 nm from 200 nm to 360 nm. .

【0092】そして、図2に示す偏光板10と光学位相
差補償板8,9の配置では、前述のとおり、θ1=75
°、θ2=15°としたので、|2×θ2−θ1|=4
5°なので、下式の条件を満たす。
Then, in the arrangement of the polarizing plate 10 and the optical phase difference compensating plates 8 and 9 shown in FIG.
°, θ2 = 15 °, so | 2 × θ2−θ1 | = 4
Since it is 5 °, the condition of the following expression is satisfied.

【0093】 35°≦|2×θ2−θ1|≦55°…(1) この条件を満たす範囲でθ1、θ2の各値を変更可能で
あることは言うまでもないが、その具体的な値は、用い
る光学位相差補償板8,9の2枚の複屈折の波長分散の
組み合わせによって決定するのが望ましい。また、式
(1)の角度設定によると、|2×θ2−θ1|の値の
範囲が20度あるが、この範囲でどの値を取るのが良い
かは、さらに、液晶層1に電圧を印加した場合の液晶層
1の偏光変換作用に依存している。すなわち、光学位相
差補償板8,9と液晶層1の複屈折を含めて、光反射膜
7上で円偏光になるように設定するのが望ましい。この
とき、十分に電圧を印加した状態の液晶層1の偏光変換
作用は、液晶層1の作製精度に大きくは依存しないた
め、液晶層1の作製・製造が容易である。
35 ° ≦ | 2 × θ2−θ1 | ≦ 55 ° (1) It goes without saying that the values of θ1 and θ2 can be changed within a range satisfying this condition. It is desirable that the value be determined by the combination of the wavelength dispersion of the birefringence of the two optical retardation compensators 8 and 9 used. Further, according to the angle setting of the equation (1), the range of the value of | 2 × θ2−θ1 | is 20 degrees, and which value should be taken in this range is further determined by applying a voltage to the liquid crystal layer 1. It depends on the polarization conversion action of the liquid crystal layer 1 when applied. That is, it is desirable to set the optical phase difference compensating plates 8 and 9 and the liquid crystal layer 1 to be circularly polarized light on the light reflecting film 7 including the birefringence. At this time, since the polarization conversion effect of the liquid crystal layer 1 in a state where a voltage is sufficiently applied does not largely depend on the production accuracy of the liquid crystal layer 1, the production and production of the liquid crystal layer 1 are easy.

【0094】次に、明状態の作用について説明する。前
述の式(1)のように設定された光学位相差補償板8,
9によって、概ね円偏光になっている入射光を光反射膜
7上で直線偏光にすることによって明状態が実現される
が、このときの直線偏光の光電界の振動方位は、光反射
膜7平面内で任意である。つまり、可視波長の光が、波
長によって異なる方位の直線偏光になっていても、ある
いはすべて同じ方位の直線偏光になっていても、同様に
明るい明状態が実現される。
Next, the operation in the bright state will be described. The optical phase difference compensator 8, which is set as in the above equation (1),
9, a bright state is realized by converting the substantially circularly polarized incident light into linearly polarized light on the light reflecting film 7, and the vibration direction of the optical electric field of the linearly polarized light at this time depends on the light reflecting film 7 Arbitrary in the plane. That is, even if the light of the visible wavelength is in the form of linearly polarized light having a different azimuth depending on the wavelength, or even if the light is all in the same direction, a bright bright state is similarly realized.

【0095】これにより、上記明状態を実現するために
概ね円偏光にした液晶層1への入射光を、可視波長範囲
で任意の方位の直線偏光にするような液晶層1の光学的
作用を実現することが肝要である。
Thus, the optical action of the liquid crystal layer 1 is changed so that the light incident on the liquid crystal layer 1 which has been substantially circularly polarized in order to realize the above-mentioned bright state is converted into linearly polarized light having an arbitrary direction in the visible wavelength range. It is important to realize it.

【0096】液晶層1が作製及び製造の容易な上記の電
気的駆動を考慮すると、暗状態が電圧印加状態により実
現されるので、明状態は、電圧の印加されていない状態
にて実現するか、もしくは、電圧によって液晶分子の配
向状態が変化しているが暗状態とは大きく異なる配向の
状態で実現することが必要である。
In consideration of the above-mentioned electric drive in which the liquid crystal layer 1 is easily manufactured and manufactured, the dark state is realized by the voltage applied state. Alternatively, the alignment state of the liquid crystal molecules changes depending on the voltage, but it is necessary to realize the liquid crystal molecules in an alignment state that is significantly different from the dark state.

【0097】鋭意検討を重ねた結果、本願発明者らは、
明状態の作用を実用上十分な範囲、つまり、可視波長域
での十分な明度が確保でき、かつ、容易かつ高歩留まり
に製造可能な液晶表示装置に適する液晶組成物の開発が
可能な範囲を見出した。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that
The range in which the action of the bright state is practically sufficient, that is, the range in which it is possible to secure sufficient brightness in the visible wavelength range and to develop a liquid crystal composition suitable for a liquid crystal display device that can be easily manufactured at a high yield. I found it.

【0098】その具体的条件は、液晶層1のねじれネマ
ティック液晶のツイスト角が45度以上100度以下と
することである。そして、その液晶の複屈折率差Δnと
液晶層1の厚さdとの積のΔnd値で150nm以上3
50nm以下の範囲とすることである。
A specific condition is that the twist angle of the twisted nematic liquid crystal of the liquid crystal layer 1 is 45 degrees or more and 100 degrees or less. The Δnd value of the product of the birefringence difference Δn of the liquid crystal and the thickness d of the liquid crystal layer 1 is 150 nm or more and 3
The range is set to 50 nm or less.

【0099】ここで、より好ましくは、ツイスト角は6
0度以上100度以下、かつ、液晶層1の液晶の複屈折
率差Δnと液晶層1の厚さdとの積のΔnd値が250
nm以上300nm以下の範囲であり、さらに好ましく
は、ツイスト角は65度以上90度以下、かつ、液晶層
1の液晶の複屈折率差Δnと液晶層1の厚さdとの積の
Δnd値が250nm以上300nm以下の範囲であ
る。このさらに好ましい範囲の条件は、たとえば液晶層
1の厚みを4.5μmに設定する液晶表示装置の作製条
件を用いても、液晶層1のΔnは0.0667程度の実
用的な液晶材料によって実現可能であり、高い実用性の
液晶表示装置が製造できる。
Here, more preferably, the twist angle is 6
When the difference Δn between the birefringence index Δn of the liquid crystal of the liquid crystal layer 1 and the thickness d of the liquid crystal layer 1 is equal to or more than 250,
nm or more and 300 nm or less, more preferably, the twist angle is 65 degrees or more and 90 degrees or less, and the Δnd value of the product of the birefringence difference Δn of the liquid crystal of the liquid crystal layer 1 and the thickness d of the liquid crystal layer 1. Is in the range from 250 nm to 300 nm. This more preferable range of conditions is realized by a practical liquid crystal material having Δn of the liquid crystal layer 1 of about 0.0667 even when using the manufacturing conditions of the liquid crystal display device in which the thickness of the liquid crystal layer 1 is set to 4.5 μm. It is possible to manufacture a highly practical liquid crystal display device.

【0100】以下、本実施の形態に係る具体的な実施例
を以下に示す。
Hereinafter, specific examples according to the present embodiment will be described.

【0101】〔実施例1〕まずは、実施例1として、液
晶層の光学的な作用を考慮した具体的な設計を行うため
に、本願発明者らが、計算によって液晶層の設定を検討
した経緯を説明する。まず、液晶層の設定の最適化にあ
たり、式(2)に示す評価関数を用いて液晶層の設定を
検討した。
Example 1 First, as Example 1, the inventors of the present application studied the setting of the liquid crystal layer by calculation in order to perform a specific design in consideration of the optical action of the liquid crystal layer. Will be described. First, in optimizing the setting of the liquid crystal layer, the setting of the liquid crystal layer was examined using the evaluation function shown in Expression (2).

【0102】[0102]

【数1】 (Equation 1)

【0103】ここで、s3 は、偏光状態を指定するスト
ークスパラメータであり、液晶層を一度だけ透過する光
の、反射面上の偏光状態に関するストークスパラメータ
である。なお、ストークスパラメータは、ここでは規格
化されたものを用いている。
Here, s 3 is a Stokes parameter for designating the polarization state, and is a Stokes parameter relating to the polarization state on the reflection surface of the light transmitted through the liquid crystal layer only once. The Stokes parameters used here are standardized ones.

【0104】偏光状態が記述できる完全偏光は、光の強
度を規格化した場合、3つの成分を有するストークスパ
ラメータで偏光状態が記述でき、互いに45度振動面の
異なった直線偏光を表すs1 およびs2 と、円偏光成分
を表すs3 によって指定される。s1 ,s2 ,s3 は、
−1以上1以下の値を取り、特にs3 は、円偏光の場合
には±1、直線偏光の場合には0、楕円偏光の場合には
これらの中間の値を取る。
When the intensity of light is standardized, the polarization state can be described by the Stokes parameter having three components, and s 1 and s 1 represent linear polarizations different from each other by 45 degrees of vibration plane. s 2 and s 3 representing a circularly polarized light component. s 1 , s 2 , s 3 are
Takes -1 1 the following values, particularly s 3 in the case of circular polarization ± 1, in the case of linear polarization 0, in the case of elliptically polarized light takes the value of these intermediate.

【0105】即ち、評価関数fは、s3 を二乗すること
により偏光の回転方向に関係なく、反射面上での偏光状
態によって、円偏光になる場合はf=0、楕円偏光にな
る場合は0<f<1、直線偏光になる場合はf=1に分
類できる。
That is, the evaluation function f is obtained by squaring s 3 , irrespective of the rotation direction of the polarized light, depending on the state of polarization on the reflecting surface, f = 0 when circularly polarized light and f = 0 when elliptically polarized light If 0 <f <1, linear polarization can be classified as f = 1.

【0106】本願発明者らは、1枚の偏光板と鏡面反射
を示す反射面によって挟まれた任意の複屈折媒体に偏光
板側から光が入射した場合、反射板上でf=0(円偏
光)の時には、反射した光は、入射時に通過した偏光板
によってすべて吸収され、f=1の場合には、該偏光板
によって吸収されることなく通過できることを、解析的
な検討によって確認している。評価関数fがこの中間の
値をとる場合には、反射光の一部は偏光板によって吸収
され、残りの反射光は偏光板を透過し、中間の反射率の
表示となる。
The inventors of the present application have found that when light is incident on an arbitrary birefringent medium sandwiched between one polarizing plate and a reflecting surface exhibiting specular reflection from the polarizing plate side, f = 0 (circle) on the reflecting plate. In the case of (polarized light), it has been confirmed by analytical analysis that the reflected light is all absorbed by the polarizing plate that has passed at the time of incidence, and when f = 1, it can pass without being absorbed by the polarizing plate. I have. When the evaluation function f takes an intermediate value, a part of the reflected light is absorbed by the polarizing plate, and the remaining reflected light is transmitted through the polarizing plate, and an intermediate reflectance is displayed.

【0107】さらに、上記の評価関数fが、このような
1枚の偏光板を用いて反射板で入射光を反射させる反射
型液晶表示装置の反射率に比例し、1枚偏光板方式の反
射率が評価できることを見出している。従って、この評
価関数fによって、明表示において良好な明るさが得ら
れるかどうかと、良好な暗状態が得られるかどうかとを
共に評価することが可能である。
Further, the above evaluation function f is proportional to the reflectivity of a reflection type liquid crystal display device in which incident light is reflected by a reflector using such a single polarizer, and the reflection function of the single polarizer system is used. We find that rate can be evaluated. Therefore, it is possible to evaluate whether or not a good brightness can be obtained in a bright display and whether or not a good dark state can be obtained by the evaluation function f.

【0108】このように、評価関数fによって、表示性
能が予測可能であることから、1枚偏光板方式の最も良
好な性能が期待できる液晶表示方式を鋭意検討した。次
にその具体的な手法について説明する。
As described above, since the display performance can be predicted by the evaluation function f, the liquid crystal display system in which the best performance of the single-polarizer system can be expected has been intensively studied. Next, the specific method will be described.

【0109】まず、液晶表示装置を作製するに当たり、
量産性に関する考察を行った。特に、液晶表示装置の光
学特性を決定する液晶層厚の保持精度が、量産性に大き
な影響を与えるため、これに関して考察を行った。
First, in manufacturing a liquid crystal display device,
A discussion on mass productivity was made. In particular, the precision of holding the thickness of the liquid crystal layer, which determines the optical characteristics of the liquid crystal display device, has a great effect on mass productivity.

【0110】この液晶層厚の保持方法としては、液晶層
を挟持する基板の間に一定の粒径で作製された球状スペ
ーサーを設ける方法が最も精度と実用性のバランスが優
れている。しかし、この方法によっても、量産工程にお
いて高い精度を要求することは量産コストの上昇を招
く。このことから、液晶層厚の精度が必要でない方法を
検討することが産業上重要である。
As a method of maintaining the thickness of the liquid crystal layer, a method of providing a spherical spacer having a constant particle size between substrates sandwiching the liquid crystal layer has the best balance between accuracy and practicality. However, even with this method, demanding high accuracy in the mass production process causes an increase in mass production cost. From this, it is industrially important to consider a method that does not require the accuracy of the liquid crystal layer thickness.

【0111】また、作製された液晶表示装置の表示品位
に関しては、人の視覚の特徴を考慮することが重要であ
る。即ち、人の視覚は、実際に眼球の網膜を刺激する光
の強度と認知される明度とは比例関係にはなく、非線型
特性を有していることが知られている。つまり、表示装
置の光強度の一定量の変動に対しても、同時に網膜に加
わっている刺激の強弱によって小さな明度の変動のよう
に感じられたり(背景が強い刺激の場合)、大きな明度
の変調に感じられたり(背景が弱い刺激の場合)する。
このような視覚の非線型特性を考慮すると、反射率のム
ラが同程度であっても、それが明表示に生じる場合に比
較して、暗表示に生じる場合のほうが、表示品位の低下
が大きい。
Further, regarding the display quality of the manufactured liquid crystal display device, it is important to consider human visual characteristics. That is, it is known that human vision has a non-linear characteristic without a proportional relationship between the intensity of light that actually stimulates the retina of the eyeball and the perceived brightness. In other words, for a certain amount of variation in the light intensity of the display device, the intensity of the stimulus applied to the retina at the same time makes it feel like a small brightness variation (in the case of a strong background stimulus), or a large brightness modulation Or when the background is a weak stimulus.
Considering such non-linear characteristics of visual perception, even if the unevenness of the reflectance is almost the same, the deterioration of the display quality is greater in the case of dark display than in the case of bright display. .

【0112】このことから、反射率のむらが大きい状態
と小さい状態が存在する場合には、反射率のむらが小さ
い状態を暗表示に割り当て、反射率のむらが大きい状態
を明表示に割り当てることが、良好な表示品位の液晶表
示素子を作製する点から望ましい。
Therefore, when there are a state where the unevenness of the reflectance is large and a state where the unevenness of the reflectance is small, it is preferable to assign the state where the unevenness of the reflectance is small to the dark display and the state where the unevenness of the reflectance is large to the bright display. It is desirable from the viewpoint of producing a liquid crystal display element having a high display quality.

【0113】さらに、液晶層に十分に電圧を印加して偏
光変換作用が消失した場合のほうが、液晶層厚のむらが
偏光変換作用の大きな変動になり難い。
Further, when the voltage is sufficiently applied to the liquid crystal layer and the polarization conversion function disappears, the unevenness of the liquid crystal layer thickness hardly causes a large fluctuation of the polarization conversion function.

【0114】以上の3点を考慮し、電圧が充分に加えら
れた配向状態を暗表示に割り当てることによって、良好
な表示が得られることが考察される。つまり、液晶に電
圧が印加されていない状態を明表示に設定し、電圧を印
加した場合を暗表示に設定すること、いわゆるノーマリ
ーホワイト表示が望ましい。
Considering the above three points, it is considered that good display can be obtained by assigning the orientation state to which voltage is sufficiently applied to dark display. That is, it is desirable to set a state where no voltage is applied to the liquid crystal to a bright display, and to set a state where a voltage is applied to a dark display, that is, a so-called normally white display.

【0115】次に、この設定を実現する光学位相差補償
板の設定と液晶層部分の設定に関して、評価関数fに基
づいて説明する。
Next, the setting of the optical phase difference compensator and the setting of the liquid crystal layer portion for realizing this setting will be described based on the evaluation function f.

【0116】まず、液晶層に十分に電圧が印加された場
合に関しては、液晶層には偏光変換作用が無い。光学位
相差補償板に必要な特性は、そのような液晶層を通過し
て反射板上に到達した反射板上で、円偏光にする特性で
ある。ここに、円偏光の回転方向は、どちらであっても
よい。
First, when a sufficient voltage is applied to the liquid crystal layer, the liquid crystal layer has no polarization conversion effect. The characteristic required for the optical phase difference compensating plate is a characteristic in which the light is converted into circularly polarized light on the reflector that has passed through such a liquid crystal layer and reached the reflector. Here, the rotation direction of the circularly polarized light may be either.

【0117】光学位相差補償板に関する前述の設定によ
って、広い波長帯域でこの特性を実現可能である。この
とき、液晶の偏光変換作用が消失しているため、評価関
数fは0となり、良好な暗状態になる。
With the above-described settings for the optical phase difference compensating plate, this characteristic can be realized in a wide wavelength band. At this time, since the polarization conversion function of the liquid crystal has disappeared, the evaluation function f becomes 0, and a good dark state is obtained.

【0118】一方、液晶層に電圧が印加されない場合に
おいて、十分な反射明度が得られる条件を検討するため
には、このような円偏光を生じる光学位相差補償板の設
定において、この評価関数fを評価する必要がある。本
願発明者らは、液晶層に電圧が印加されない状態で、液
晶層が一様にツイストした配向に対して評価関数fを求
めた。その結果、液晶に円偏光が入射した場合には、評
価関数fは、式(3)となることが、Jones Matrix 法
によってs3 を解析的に計算することによって明らかと
なった。
On the other hand, in order to study the conditions for obtaining sufficient reflection brightness when no voltage is applied to the liquid crystal layer, it is necessary to set the evaluation function f Need to be evaluated. The inventors of the present application determined an evaluation function f for an orientation in which the liquid crystal layer was uniformly twisted in a state where no voltage was applied to the liquid crystal layer. As a result, when circularly polarized light is incident on the liquid crystal, it has become clear by analytically calculating s 3 by the Jones Matrix method that the evaluation function f becomes the equation (3).

【0119】[0119]

【数2】 (Equation 2)

【0120】図3に、視感度が最も高い波長(λ=55
0nm)での評価関数fの値を、液晶層の設計パラメー
タであるΔndとツイスト角に関して、等値線図にして
示す。なお、ツイスト角Φtwに関して、fが偶関数であ
ることから、ツイスト角は正の値についてのみfを記載
しているが、実際の液晶配向の捩じれ方向が左右どちら
であっても良いことは言うまでもない。
FIG. 3 shows the wavelength at which the visibility is highest (λ = 55).
The value of the evaluation function f at 0 nm) is shown in an iso-diagram with respect to Δnd as a design parameter of the liquid crystal layer and the twist angle. In addition, since f is an even function with respect to the twist angle Φtw, f is described only for a positive value for the twist angle, but it goes without saying that the twist direction of the actual liquid crystal alignment may be left or right. No.

【0121】図3は、単一波長(550nm)での値で
あるが、可視波長である380nmから780nmの波
長に関しても、同様の方法で評価できる。すなわち、5
50nm以外の波長の入射光に対しては、評価関数fの
変数のうちΔnとλのみが変更されることを考慮すれば
よい。
FIG. 3 shows a value at a single wavelength (550 nm), but the same method can be used to evaluate the visible wavelength from 380 nm to 780 nm. That is, 5
For incident light having a wavelength other than 50 nm, it is sufficient to consider that only Δn and λ of the variables of the evaluation function f are changed.

【0122】このように波長によって視覚の感度が異な
る効果を考慮して、視感度と標準的な照明光源を仮定し
てfとの重なり積分をとることにより、さらに精密な最
適化が可能になる。つまり、前述の式(3)に、視感度
曲線(CIE1931等色関数のyBAR (λ))および
D65標準光源のスペクトル密度SD65(λ) を用いて、
式(4)と定義することが有効である。
In consideration of the effect that the visual sensitivity varies depending on the wavelength as described above, by taking the overlap integral with f assuming the visual sensitivity and the standard illumination light source, more precise optimization is possible. . That is, using the visibility curve (y BAR (λ) of the CIE1931 color matching function) and the spectral density S D65 (λ) of the D65 standard light source in the above equation (3),
It is effective to define the equation (4).

【0123】[0123]

【数3】 (Equation 3)

【0124】ここに、f(λ) は、式(3)によって計
算されるが、波長λに依存した値を持つことを明示して
いる。
Here, f (λ) is calculated by the equation (3), and indicates that it has a value dependent on the wavelength λ.

【0125】このように定義されたfvis を、図3と同
様にΔndおよびツイスト角に対して計算したものが、
図4である。ここで、Δnの波長分散を考慮した計算を
しており、縦軸のΔndは、550nmの波長の光にお
ける値である。
The fvis defined in this way is calculated with respect to Δnd and the twist angle as in FIG.
FIG. Here, the calculation is performed in consideration of the chromatic dispersion of Δn, and Δnd on the vertical axis is a value for light having a wavelength of 550 nm.

【0126】さらに、式(2)による評価関数fが表示
の反射率に比例した値を示すため、式(4)の等色関数
BAR (λ)をCIE1931に同様に規定されている
BA R (λ)、zBAR (λ)に変更することによって、
色度の計算が可能になる。これより、D65光源での色
度(x,y)を図4と同様のパラメータに対して計算を
行った。この結果をx、yそれぞれ図5、図6に示す。
Further, the evaluation function f by the equation (2) is displayed.
To show a value proportional to the reflectance of
yBAR(Λ) is similarly defined in CIE1931.
xBA R(Λ), zBARBy changing to (λ),
Calculation of chromaticity becomes possible. From this, color with D65 light source
The degree (x, y) is calculated for the same parameters as in FIG.
went. The results are shown in FIGS. 5 and 6 for x and y, respectively.

【0127】以上のような検討によって、十分な視感反
射率(fvis が0.7以上)で、白表示における良好な
色相(xが0.27以上0.35以下で、かつyが0.
28以上0.36以下)の条件を設定し、これに適うΔ
ndとツイスト色の範囲を求めた。この結果を図7に示
す。図7より、良好なホワイトバランスと反射率が得ら
れる領域は、ツイスト角が0度より大きく100度以下
の領域であることが分かる。また、この良好な領域は、
液晶の屈折率差Δnと液晶層厚dとの積であるΔndの
下限が85nm以上であることが分かる。また、この良
好な領域は、Δndの上限が315nm以下であること
が分かる。
According to the above examination, a satisfactory hue (x is 0.27 or more and 0.35 or less and y is 0.25 or more) in a white display with a sufficient luminous reflectance (fvis is 0.7 or more).
28 or more and 0.36 or less).
The range of nd and twist color was determined. The result is shown in FIG. From FIG. 7, it can be seen that the region where good white balance and reflectivity are obtained is a region where the twist angle is greater than 0 degree and 100 degrees or less. Also, this good area
It can be seen that the lower limit of Δnd, which is the product of the refractive index difference Δn of the liquid crystal and the thickness d of the liquid crystal layer, is 85 nm or more. Further, it can be seen that in this favorable region, the upper limit of Δnd is 315 nm or less.

【0128】以上のように、十分な明度と色相を得るた
めに必要な液晶層のパラメータの範囲が定まるが、液晶
層の設定には、更に、液晶材料と液晶層厚の設定による
制限も存在する。このため、図7の斜線に示した範囲の
すべてが実用的とは限らない。また、この範囲から若干
外れた範囲であっても良好な条件が存在する。この点に
関して、更に詳細に説明する。
As described above, the range of the parameters of the liquid crystal layer necessary for obtaining sufficient lightness and hue is determined. However, the setting of the liquid crystal layer is further restricted by the setting of the liquid crystal material and the thickness of the liquid crystal layer. I do. For this reason, not all of the range shown by oblique lines in FIG. 7 is practical. Good conditions exist even in a range slightly out of this range. This will be described in more detail.

【0129】液晶材料の光学的な物性値であるΔnと、
液晶材料の使用可能な温度範囲には、一定の相関がある
ことが知られている。すなわち、実用に付される液晶材
料は、一般に複数の化合物のブレンドによって必要な特
性に調整されるが、この際のブレンド比率を変更してΔ
nを小さくすると、ネマティック相の得られる温度範囲
が狭くなる。このような場合、液晶表示装置の使用温度
範囲や、保存温度範囲を著しく狭める困難がある。つま
り、ネマティック相が安定して得られる温度範囲の観点
から、液晶材料Δnには、下限が存在する。このような
理由により、室温におけるΔnは、必要な温度範囲等に
依存するものの、概ね0.05以上、望ましくは0.065
以上の値が要求される。
Δn which is an optical property value of the liquid crystal material;
It is known that there is a certain correlation between the usable temperature range of the liquid crystal material. That is, a liquid crystal material used for practical use is generally adjusted to required characteristics by blending a plurality of compounds.
When n is reduced, the temperature range in which the nematic phase can be obtained is narrowed. In such a case, it is difficult to significantly narrow the operating temperature range and the storage temperature range of the liquid crystal display device. That is, the liquid crystal material Δn has a lower limit from the viewpoint of the temperature range in which the nematic phase can be stably obtained. For this reason, Δn at room temperature depends on the required temperature range and the like, but is generally at least 0.05, preferably 0.065.
The above values are required.

【0130】また、液晶層の層厚は、液晶表示装置の作
製工程の異物等に起因する不良発生率の問題や、液晶を
駆動するための素子の作製段差、用いる基板の平面度等
から制限がある。さらに、本願発明の一部の構成に用い
る場合には、液晶層に近接して配置される凹凸拡散反射
板の凹凸形状の点からも制限がある。
Further, the thickness of the liquid crystal layer is limited by the problem of the rate of occurrence of defects due to foreign matter and the like in the manufacturing process of the liquid crystal display device, the manufacturing steps of elements for driving the liquid crystal, the flatness of the substrate used, and the like. There is. Further, when the present invention is used in a part of the configuration of the present invention, there is a limitation in terms of the uneven shape of the uneven diffusion reflector disposed close to the liquid crystal layer.

【0131】液晶層の層厚としては、透過型液晶表示装
置の場合には、概ね5μm前後の値が用いられており、
生産技術が確立している。しかし、液晶層の層厚をこれ
よりも著しく小さくすることは、多大な困難を伴い、実
用性に乏しい。これにより、液晶層厚は、概ね3μm以
上、望ましくは4μm以上にて作製することが有用であ
る。
As the thickness of the liquid crystal layer, in the case of a transmission type liquid crystal display device, a value of about 5 μm is used.
Production technology is established. However, making the thickness of the liquid crystal layer significantly smaller than this involves a great deal of difficulty and is not practical. Accordingly, it is useful to manufacture the liquid crystal layer with a thickness of about 3 μm or more, preferably 4 μm or more.

【0132】以上の観点から、液晶の屈折率差Δnと液
晶層厚dの積であるΔndの下限を150nm、望まし
くは、260nm以上にすることが有用である。
From the above viewpoint, it is useful to set the lower limit of Δnd, which is the product of the refractive index difference Δn of the liquid crystal and the thickness d of the liquid crystal layer, to 150 nm, preferably 260 nm or more.

【0133】さらに、実際の液晶表示装置の駆動状態の
液晶においては、閾値特性を示す液晶の閾値付近以上の
電圧を印加して駆動することが多い。このとき、閾値程
度の印加電圧において、液晶は全く電圧が印加されてい
ない状態から若干傾斜しており、この若干傾斜した状態
での基板法線方向の屈折率差が、実際の表示に表れる。
Further, in the liquid crystal in the actual driving state of the liquid crystal display device, it is often driven by applying a voltage higher than the vicinity of the threshold value of the liquid crystal exhibiting the threshold characteristic. At this time, the liquid crystal is slightly inclined from the state where no voltage is applied at an applied voltage of about the threshold, and the refractive index difference in the normal direction of the substrate in the slightly inclined state appears in an actual display.

【0134】このことから、液晶材料によってきまるΔ
nは、この傾斜した液晶に関する実効的なΔnよりも1
0%程度大きな値を取りうる。なお、液晶の閾値以下で
の表示も可能であるため、このΔndの値の変更をΔn
dの下限には適用しないのが適当である。
From this, it is clear that Δ is determined by the liquid crystal material.
n is one more than the effective Δn for this tilted liquid crystal.
The value can be as large as about 0%. Since the display below the threshold value of the liquid crystal is also possible, the change of the value of Δnd is
It is appropriate not to apply to the lower limit of d.

【0135】以上のように、実際の液晶層の設定を用い
た具体的な計算を行い、1枚偏光板方式の反射型液晶表
示装置においては、Δndを150nmからΔndの上
限を350nmに、液晶のツイスト角を45度から10
0度に設定することが有効であることを見出した。
As described above, a specific calculation using the actual liquid crystal layer setting is performed. In the single-polarizer reflective liquid crystal display device, Δnd is increased from 150 nm to 350 nm with the upper limit of Δnd set to 350 nm. Twist angle from 45 degrees to 10
It has been found that setting to 0 degrees is effective.

【0136】〔実施例2〕実施例2では、前述の図1に
示した構造を有する反射型液晶表示装置を、表1に記載
のパラメータにて作製し、5つのサンプル♯2a〜♯2
fを得た。
Example 2 In Example 2, a reflective liquid crystal display having the structure shown in FIG. 1 described above was manufactured with the parameters shown in Table 1, and five samples # 2a to # 2
f was obtained.

【0137】[0137]

【表1】 [Table 1]

【0138】各サンプルの表示結果の概略を表2に示
す。
Table 2 shows an outline of the display results of each sample.

【0139】[0139]

【表2】 [Table 2]

【0140】なお、Vthは、各サンプルにおける液晶
層1の配向変化が見られる閾値電圧であり、異なるΔn
dに設定されるために、異なった値をとっている。
Note that Vth is a threshold voltage at which a change in the orientation of the liquid crystal layer 1 in each sample is observed.
It takes a different value to be set to d.

【0141】以上に示したように、パラメータが本発明
の反射型液晶表示装置の範囲に入るサンプル♯2a,♯
2bにおいては、実際に使用する電圧であるVthから
3.0×Vthにおいて、白表示から黒表示へと表示が
変化した。これに対し、パラメータが本発明の反射型液
晶表示装置の範囲に入らないサンプル♯2c〜♯2fに
おいては、表示が暗かったり(サンプル♯2c,♯2
f)、表示に着色が見られた(サンプル♯2d,♯2
e)。
As described above, the samples {2a,} whose parameters fall within the range of the reflection type liquid crystal display device of the present invention.
In 2b, the display changed from white display to black display at 3.0 × Vth from the voltage actually used, Vth. On the other hand, in the samples # 2c to # 2f whose parameters do not fall within the range of the reflection type liquid crystal display device of the present invention, the display is dark (samples # 2c and # 2c).
f), coloring was observed on the display (samples # 2d, # 2)
e).

【0142】表2に示した表示の概略は、偏光板10と
光学位相差補償板8,9の相対角度(θ1、θ2)を変
更せずに、液晶配向との方向の設定θ3を変更しただけ
では、サンプル♯2a〜♯2fに見られるような大きな
特性変動は観察されず、むしろ液晶層1部分の設定に依
存していることを確認している。
The outline of the display shown in Table 2 was changed without changing the relative angles (θ1, θ2) between the polarizing plate 10 and the optical phase difference compensating plates 8, 9 and changing the setting θ3 of the direction with respect to the liquid crystal alignment. Alone, a large characteristic change as observed in the samples # 2a to # 2f was not observed, but rather it was confirmed that the variation was dependent on the setting of the liquid crystal layer 1 portion.

【0143】また、液晶に対して逆周りの円偏光が入射
するような設定(つまり、θ1とθ2に共通に90度を
加える、あるいは、θ1とθ2を共に符号を逆転させ
る)、同じ方向の円偏光が得られる別の設定(つまり、
θ1とθ2ともに、符号を反転し90度を加える)のよ
うな組合わせのすべてにおいて、表2と同様な表示とな
った。
Further, a setting is made such that circularly polarized light in the opposite direction is incident on the liquid crystal (that is, 90 ° is added to θ1 and θ2 in common, or the signs of θ1 and θ2 are both reversed), Another setting that provides circular polarization (that is,
In all combinations such as (inverting sign and adding 90 degrees for both θ1 and θ2), the same display as in Table 2 was obtained.

【0144】以上のように、液晶層1の液晶の複屈折率
差と液晶層厚との積が150nm以上350nm以下で
あり、かつ、該液晶層のツイスト角が45度から100
度の範囲であるように液晶層1を設定することにより、
良好な表示が実現し、その範囲に限定されることが示さ
れた。
As described above, the product of the difference between the birefringence of the liquid crystal of the liquid crystal layer 1 and the thickness of the liquid crystal layer is 150 nm or more and 350 nm or less, and the twist angle of the liquid crystal layer is 45 degrees to 100 degrees.
By setting the liquid crystal layer 1 to be in the range of degrees,
It was shown that good display was realized and limited to that range.

【0145】さらに好ましい表示が得られるような条件
を検討し、最適化を行った例を、次の実施例3、実施例
4に示す。
Examples in which the conditions for obtaining a more preferable display can be obtained and optimized are shown in the following third and fourth embodiments.

【0146】〔実施例3〕実施例3として、ねじれネマ
ティック液晶のツイスト角を90度に設定した液晶層
に、リタデーションが135nmと270nmの光学位
相差補償板をそれぞれ1枚用いた例を示す。
[Embodiment 3] As Embodiment 3, there will be described an example in which one twisted nematic liquid crystal has a twist angle of 90 degrees and one optical phase difference compensator having retardations of 135 nm and 270 nm, respectively.

【0147】実施例3では、前述の図1に示した構造を
有する反射型液晶表示装置を作製した。基板5上の光反
射膜7は、アルミニウムを用い、光反射性電極とした。
また、液晶駆動セルは、液晶導入後に液晶層1の厚さが
4.2μmになるよう調整された90度にツイストされ
た液晶層1とし、導入した液晶材料は通常のTFT透過
型液晶ディスプレイに使用されている液晶と同様の液晶
物性(誘電異方性、弾性、粘性、ネマティック温度範
囲、電圧保持特性)を有していて、Δnだけが0.06
5に調整されたものを用いた。ここで、液晶層1の厚さ
と液晶の複屈折率差との積を273nmになるように設
定した。
In Example 3, a reflection type liquid crystal display having the structure shown in FIG. 1 was manufactured. The light reflecting film 7 on the substrate 5 was made of aluminum and used as a light reflecting electrode.
The liquid crystal driving cell is a liquid crystal layer 1 twisted at 90 degrees adjusted so that the thickness of the liquid crystal layer 1 becomes 4.2 μm after the introduction of the liquid crystal, and the introduced liquid crystal material is used in a normal TFT transmission type liquid crystal display. It has the same liquid crystal properties (dielectric anisotropy, elasticity, viscosity, nematic temperature range, voltage holding characteristics) as the liquid crystal used, and only Δn is 0.06
The one adjusted to 5 was used. Here, the product of the thickness of the liquid crystal layer 1 and the birefringence difference of the liquid crystal was set to be 273 nm.

【0148】本実施例の偏光板10、光学位相差補償板
8、及び光学位相差補償板9の配置は、図8に示すよう
に設定した。なお、図8において、11は偏光板10の
透過軸方位、12は光学位相差補償板9の遅相軸方位、
13は光学位相差補償板8の遅相軸方位、14は基板4
上に形成された配向膜2に接触する即ち配向膜2近傍の
液晶分子の配向の方位、15は基板5上に形成された配
向膜3に接触する即ち配向膜3近傍の液晶分子の配向の
方位をそれぞれ示し、この図は液晶表示装置の入射光の
方位から観察したものである。
The arrangement of the polarizing plate 10, the optical phase difference compensating plate 8, and the optical phase difference compensating plate 9 in this example was set as shown in FIG. In FIG. 8, 11 is the transmission axis direction of the polarizing plate 10, 12 is the slow axis direction of the optical phase difference compensator 9,
13 is a slow axis direction of the optical phase difference compensating plate 8, and 14 is the substrate 4.
Reference numeral 15 denotes the orientation of the liquid crystal molecules in contact with the alignment film 2 formed thereon, that is, in the vicinity of the alignment film 2, and 15 denotes the orientation of the liquid crystal molecules in contact with the alignment film 3 formed on the substrate 5, ie, in the vicinity of the alignment film 3. The directions are shown, and this figure is observed from the direction of the incident light of the liquid crystal display device.

【0149】そして、これらの配置関係は、図8に示す
ように、偏光板10の透過軸方位11と光学位相差補償
板8の遅相軸方位13とのなす角度θ1を75°、偏光
板10の透過軸方位11と光学位相差補償板9の遅相軸
方位12とのなす角度θ2を15°、基板4上の液晶分
子の配向方向14と偏光板10の透過軸方位11とのな
す角度θ3を30°としたものである。
As shown in FIG. 8, the angle θ1 between the transmission axis azimuth 11 of the polarizing plate 10 and the slow axis azimuth 13 of the optical phase difference compensating plate 8 is 75 ° as shown in FIG. The angle θ2 between the transmission axis azimuth 11 of the optical phase difference compensating plate 9 and the slow axis azimuth 12 of the optical phase difference compensating plate 9 is 15 °, and the alignment direction 14 of the liquid crystal molecules on the substrate 4 and the transmission axis azimuth 11 of the polarizing plate 10 are formed. The angle θ3 is 30 °.

【0150】光学位相差補償板8と光学位相差補償板9
とは、ともにポリビニールアルコール製の延伸フィルム
からなり、光学位相差補償板8は波長550nmの面法
線方向の透過光に対して130nmから140nmに制
御された位相差を持ち、光学位相差補償板9は同様の光
に対して265nmから275nmに制御された位相差
を持つ。
Optical phase difference compensator 8 and optical phase difference compensator 9
The optical retardation compensator 8 has a retardation controlled from 130 nm to 140 nm with respect to transmitted light in the direction of the surface normal at a wavelength of 550 nm. The plate 9 has a controlled phase difference from 265 nm to 275 nm for similar light.

【0151】これらの光学位相差補償板8,9の配置
は、作製後の液晶表示装置の正面方位に対する光学特性
を良好にする配置であるが、液晶層1と共に傾斜方位か
らの観察による特性を考慮して設計変更も可能である。
例えば、図8に示す本実施例の設定角条件を成立させつ
つ、傾斜方位への通過光に対する光学位相補償板8,9
の位相差を変化させる設計としては、光学位相差補償板
8,9のうちの少なくとも1枚を二軸性の光学位相差補
償板に変更することで可能である。また、前述の式
(1)の範囲内で角度設定を変更できることは言うまで
もない。
The arrangement of the optical phase difference compensators 8 and 9 is an arrangement for improving the optical characteristics with respect to the front direction of the manufactured liquid crystal display device. It is possible to change the design in consideration of this.
For example, while satisfying the set angle condition of the present embodiment shown in FIG.
Can be designed by changing at least one of the optical phase difference compensating plates 8 and 9 to a biaxial optical phase difference compensating plate. It goes without saying that the angle setting can be changed within the range of the above-described equation (1).

【0152】そして、偏光板10としては、誘電体多層
膜によるAR層を有する単体内部透過率が45%の偏光
板を用いた。
As the polarizing plate 10, a polarizing plate having an AR layer made of a dielectric multilayer film and having an internal transmittance of 45% was used.

【0153】以上のような構成の反射型液晶表示装置の
反射率の電圧依存性を示すグラフを図9に示す。この反
射率の測定には、図10に示すように、本実施例の反射
型液晶表示装置に電圧を印加して駆動させた状態で、照
明光源装置からの光をハーフミラーを介して基板4側か
ら入射させ、基板5上の光反射膜からの反射光を光検出
器にて検出したものである。そして、図9において、反
射率100%は、光学位相差補償板を用いずに、被測定
装置と同様の偏光板のみを用いた以外は本実施例と同じ
液晶表示装置において、液晶未注入の状態での反射率で
ある。また、反射率は、視感輝度率(Y値)を用いた。
FIG. 9 is a graph showing the voltage dependence of the reflectance of the reflection type liquid crystal display device having the above configuration. In order to measure the reflectance, as shown in FIG. 10, while applying a voltage to the reflective liquid crystal display device of this embodiment and driving it, the light from the illumination light source device is applied to the substrate 4 via a half mirror. The light is incident from the side, and the reflected light from the light reflecting film on the substrate 5 is detected by a photodetector. In FIG. 9, the reflectance of 100% was obtained by using the same liquid crystal display device as in the present example except that only the same polarizing plate as that of the device under test was used without using the optical phase difference compensator. It is the reflectance in the state. The luminous luminance rate (Y value) was used as the reflectance.

【0154】図9に示す測定結果から、1V程度以下の
低い駆動電圧で、高い反射率が得られたことがわかる。
From the measurement results shown in FIG. 9, it can be seen that a high reflectance was obtained at a low driving voltage of about 1 V or less.

【0155】〔実施例4〕実施例4として、ねじれネマ
ティック液晶のツイスト角を70度に設定した液晶層
に、リタデーションが135nmと270nmの光学位
相差補償板をそれぞれ1枚用いた例を示す。
[Embodiment 4] As Embodiment 4, there will be described an example in which one twisted nematic liquid crystal layer is set to have a twist angle of 70 degrees, and one optical phase difference compensator having retardations of 135 nm and 270 nm is used.

【0156】実施例4では、前述の図1に示した構造を
有する反射型液晶表示装置を作製した。基板5上の光反
射膜7は、アルミニウムを用い、光反射性電極とした。
又、液晶駆動セルは、液晶導入後に液晶層1の厚さが
4.5μm(サンプル♯4a)及び4.2μm(サンプ
ル♯4b)になるよう調整された70度にツイストされ
た液晶層1とし、導入した液晶材料は通常のTFT透過
型液晶ディスプレイに使用されている液晶と同様の液晶
物性(誘電異方性、弾性、ネマティック温度範囲、電圧
保持特性)を有していて、Δnだけが0.06に調整さ
れたものを用いた。ここで、液晶層1の厚さと液晶の複
屈折率差との積を270nm(サンプル♯4a)及び2
50nm(サンプル♯4b)になるように設定した。
In Example 4, a reflective liquid crystal display device having the structure shown in FIG. 1 was manufactured. The light reflecting film 7 on the substrate 5 was made of aluminum and used as a light reflecting electrode.
The liquid crystal driving cell is a liquid crystal layer 1 twisted at 70 degrees adjusted so that the thickness of the liquid crystal layer 1 becomes 4.5 μm (sample # 4a) and 4.2 μm (sample # 4b) after the introduction of the liquid crystal. The introduced liquid crystal material has the same liquid crystal properties (dielectric anisotropy, elasticity, nematic temperature range, and voltage holding characteristic) as those of the liquid crystal used in a normal TFT transmission type liquid crystal display. What was adjusted to 0.06 was used. Here, the product of the thickness of the liquid crystal layer 1 and the birefringence difference of the liquid crystal is 270 nm (sample # 4a) and 2
It was set to be 50 nm (sample # 4b).

【0157】本実施例の偏光板の10、光学位相差補償
板8、および光学位相差補償板9の配置は、図11に示
すように設定した。なお、図11において、11は偏光
板の透過軸方位、12は光学位相差補償板9の遅相軸方
位、13は光学位相差補償板8の遅相軸方位、14は基
板4上に形成された配向膜2に接触する即ち配向膜2近
傍の液晶分子の配向の方位、15は基板5上に形成され
た配向膜3に接触する即ち配向膜3近傍の液晶分子の配
向の方位をそれぞれ示し、この図は液晶表示装置の入射
光の方位から観察したものである。
The arrangement of the polarizing plate 10, the optical phase difference compensating plate 8, and the optical phase difference compensating plate 9 of this example was set as shown in FIG. In FIG. 11, 11 is the transmission axis direction of the polarizing plate, 12 is the slow axis direction of the optical phase difference compensator 9, 13 is the slow axis direction of the optical phase difference compensator 8, and 14 is formed on the substrate 4. Reference numeral 15 denotes the orientation of the liquid crystal molecules in contact with the aligned alignment film 2, that is, in the vicinity of the alignment film 2, and reference numeral 15 denotes the alignment azimuth of the liquid crystal molecules in contact with the alignment film 3 formed on the substrate 5, that is, in the vicinity of the alignment film 3. This figure is an observation from the direction of the incident light of the liquid crystal display device.

【0158】そして、これらの配置関係は、図11に示
すように、偏光板10の透過軸方位11と光学位相差補
償板8の遅相軸方位13とのなす角度θ1を75°、偏
光板10の透過軸方位11と光学位相差補償板9の遅相
軸方位12とのなす角度θ2を15°、基板4上の液晶
分子の配向方向14と偏光板10の透過軸方位11とな
す角度θ3を45°としたものである。
As shown in FIG. 11, the angle θ1 between the transmission axis azimuth 11 of the polarizing plate 10 and the slow axis azimuth 13 of the optical phase difference compensator 8 is 75 °, as shown in FIG. The angle θ2 between the transmission axis direction 11 of 10 and the slow axis direction 12 of the optical phase difference compensator 9 is 15 °, and the angle between the orientation direction 14 of the liquid crystal molecules on the substrate 4 and the transmission axis direction 11 of the polarizing plate 10. θ3 is 45 °.

【0159】光学位相差補償板8と光学位相差補償板9
とは、ともにポリビニールアルコール製の延伸フィルム
からなり、光学位相差補償板8は波長550nmの面法
線方向の透過光に対して130nmから140nmに制
御された位相差を持ち、光学位相差補償板9は同様の光
に対して265nmから275nmに制御された位相差
を持つ。
Optical phase difference compensator 8 and optical phase difference compensator 9
The optical retardation compensator 8 has a retardation controlled from 130 nm to 140 nm with respect to transmitted light in the direction of the surface normal at a wavelength of 550 nm. The plate 9 has a controlled phase difference from 265 nm to 275 nm for similar light.

【0160】これらの光学位相差補償板8、9の配置
は、作製後の液晶表示装置の正面方位に対する光学特性
を良好にする配置であるが、液晶層1とともに傾斜方位
からの観察による特性を考慮して設計変更も可能であ
る。例えば、図11に示す本実施例の設定角条件を成立
させつつ、傾斜方位への透過光に対する光学位相差補償
板8、9の位相差を変化させる設計としては、光学位相
差補償板8、9のうち少なくとも1枚を二軸性の光学位
相差補償板に変更することで可能である。又、前述の式
(1)の範囲内で角度設定を変更できることは言うまで
もない。
The arrangement of the optical phase difference compensators 8 and 9 is an arrangement for improving the optical characteristics with respect to the front direction of the manufactured liquid crystal display device. It is possible to change the design in consideration of this. For example, as a design for changing the phase difference of the optical phase difference compensating plates 8 and 9 with respect to the transmitted light in the tilt direction while satisfying the set angle condition of the present embodiment shown in FIG. 9 can be achieved by changing at least one of the plates to a biaxial optical phase difference compensator. It goes without saying that the angle setting can be changed within the range of the above-mentioned equation (1).

【0161】そして、偏光板10としては、誘電体多層
膜によるAR層を有する単体内部透過率が45%の偏光
板を用いた。
As the polarizing plate 10, a polarizing plate having an AR layer made of a dielectric multilayer film and having a single-unit internal transmittance of 45% was used.

【0162】以上のような構成の反射型液晶表示装置の
反射率の電圧依存性は、前述の図9に示すグラフと同じ
であった。この結果より、1V程度以下の低い駆動電圧
で、高い反射率が得られたことがわかる。なお、この反
射率も、上記実施例3と同様に図10に示す測定光学系
の配置にて測定されたもので、100%は上記実施例3
と同様に設定した。
The voltage dependence of the reflectance of the reflection type liquid crystal display device having the above configuration was the same as the graph shown in FIG. From this result, it is understood that a high reflectance was obtained at a low driving voltage of about 1 V or less. This reflectance was also measured by the arrangement of the measuring optical system shown in FIG. 10 similarly to the third embodiment, and 100% was measured in the third embodiment.
It was set in the same way.

【0163】また、偏光板10の透過軸と上基板4近傍
の液晶の配向方向のなす角θ3の各角度におけるコント
ラスト、白の色付、黒の色付を表3に示す。
Table 3 shows the contrast, white coloring and black coloring at each angle θ3 between the transmission axis of the polarizing plate 10 and the alignment direction of the liquid crystal near the upper substrate 4.

【0164】[0164]

【表3】 [Table 3]

【0165】この結果からθ3は20度以上70度以下
又は110度以上150度以下に設定することにより表
示品位の高い反射型液晶表示装置を実現できることを確
認した。
From these results, it was confirmed that a reflection type liquid crystal display device having high display quality can be realized by setting θ3 to 20 ° or more and 70 ° or less or 110 ° or more and 150 ° or less.

【0166】〔実施例5〕実施例5として、ねじれネマ
ティック液晶のツイスト角を70度に設定した液晶層
に、リタデーションが135nmと270nmの光学位
相差補償板をそれぞれ1枚用いた例を示す。
[Embodiment 5] As Embodiment 5, an example is shown in which one twisted nematic liquid crystal layer is set to have a twist angle of 70 degrees and one optical phase difference compensator having retardations of 135 nm and 270 nm is used.

【0167】実施例5では、前述の図1に示した構造を
有する反射型液晶表示装置を作製した。基板5上の光反
射膜7は、アルミニウムを用い、光反射性電極とした。
また、液晶駆動セルは、液晶導入後に液晶層1の厚さが
4.5μmになるよう調整された70度にツイストされ
た液晶層1とし、導入した液晶材料は通常のTFT透過
型液晶ディスプレイに使用されている液晶と同様の液晶
物性(誘電異方性、弾性、粘性、温度特性、電圧保持特
性)を有していて、Δnだけが0.0667に調整され
たものを用いた。ここで、液晶層1の厚さと液晶の複屈
折率差との積を300nmになるように設定した。
In Example 5, a reflective liquid crystal display having the structure shown in FIG. 1 was manufactured. The light reflecting film 7 on the substrate 5 was made of aluminum and used as a light reflecting electrode.
The liquid crystal driving cell is a liquid crystal layer 1 twisted at 70 degrees adjusted so that the thickness of the liquid crystal layer 1 becomes 4.5 μm after the liquid crystal is introduced, and the introduced liquid crystal material is used for a normal TFT transmission type liquid crystal display. A liquid crystal having the same liquid crystal properties (dielectric anisotropy, elasticity, viscosity, temperature characteristics, and voltage holding characteristics) as the liquid crystal used and having only Δn adjusted to 0.0667 was used. Here, the product of the thickness of the liquid crystal layer 1 and the birefringence difference of the liquid crystal was set to be 300 nm.

【0168】本実施例の偏光板10、光学位相差補償板
8、及び光学位相差補償板9の配置は、図12(a),
(b)に示すように、2種類の設定をして、2種類のサ
ンプルを作製した。なお、図12(a),(b)におい
て、前述の図8と同様に、11は偏光板10の透過軸方
位、12は光学位相差補償板9の遅相軸方位、13は光
学位相差補償板8の遅相軸方位、14は基板4上に形成
された配向膜2に接触する即ち配向膜2近傍の液晶分子
の配向の方位、15は基板5上に形成された配向膜3に
接触する即ち配向膜3近傍の液晶分子の配向の方位をそ
れぞれ示し、この図は液晶表示装置の入射光の方位から
観察したものである。
The arrangement of the polarizing plate 10, the optical phase difference compensating plate 8, and the optical phase difference compensating plate 9 in this embodiment is shown in FIG.
As shown in (b), two types of settings were made to produce two types of samples. In FIGS. 12A and 12B, similarly to FIG. 8 described above, 11 is the transmission axis direction of the polarizing plate 10, 12 is the slow axis direction of the optical phase difference compensator 9, and 13 is the optical phase difference. The slow axis azimuth of the compensator 8 is in contact with the alignment film 2 formed on the substrate 4, ie, the alignment azimuth of the liquid crystal molecules in the vicinity of the alignment film 2, and 15 is in the alignment film 3 formed on the substrate 5. The directions of the orientation of the liquid crystal molecules in contact with, ie, in the vicinity of the alignment film 3, are respectively shown.

【0169】そして、一つのサンプルでの配置関係は、
図12(a)に示すように、偏光板10の透過軸方位1
1と光学位相差補償板8の遅相軸方位13とのなす角度
θ1を75°、偏光板10の透過軸方位11と光学位相
差補償板9の遅相軸方位12とのなす角度θ2を15
°、基板4上の液晶分子の配向方向14と偏光板10の
透過軸方位11とのなす角度θ3を40°としたもので
あり、このサンプルをサンプル♯5aとする。
The arrangement relationship in one sample is as follows:
As shown in FIG. 12A, the transmission axis azimuth 1
1 and the slow axis azimuth 13 of the optical phase difference compensator 8 make an angle θ1 of 75 °, and an angle θ2 between the transmission axis azimuth 11 of the polarizer 10 and the slow axis azimuth 12 of the optical phase difference compensator 9 becomes 75 °. Fifteen
The angle θ3 between the orientation direction 14 of the liquid crystal molecules on the substrate 4 and the transmission axis direction 11 of the polarizing plate 10 was 40 °, and this sample is referred to as sample # 5a.

【0170】他方のサンプルでの配置関係は、図12
(b)に示すように、偏光板10の透過軸方位11と光
学位相差補償板8の遅相軸方位13とのなす角度θ1を
75°、偏光板10の透過軸方位11と光学位相差補償
板9の遅相軸方位12とのなす角度θ2を15°、基板
4上の液晶分子の配向方向14と偏光板10の透過軸方
位11とのなす角度θ3を130°としたものであり、
このサンプルをサンプル♯5bとする。すなわち、サン
プル♯5aとサンプル♯5bとは、θ3が異なり、θ1
及びθ2は同じである。
The arrangement relation in the other sample is shown in FIG.
As shown in (b), the angle θ1 between the transmission axis azimuth 11 of the polarizing plate 10 and the slow axis azimuth 13 of the optical phase difference compensator 8 is 75 °, and the optical phase difference between the transmission axis azimuth 11 of the polarizing plate 10 and the transmission axis azimuth 11 is 75 °. The angle θ2 between the compensator 9 and the slow axis direction 12 is 15 °, and the angle θ3 between the alignment direction 14 of the liquid crystal molecules on the substrate 4 and the transmission axis direction 11 of the polarizer 10 is 130 °. ,
This sample is referred to as sample # 5b. That is, sample # 5a and sample # 5b have different θ3 and θ1
And θ2 are the same.

【0171】なお、これらのサンプル♯5a,♯5b
は、上記実施例3と同様に、光学位相差補償板8,9が
ともにポリビニールアルコール製の延伸フィルムからな
り、光学位相差補償板8が波長550nmの面法線方向
の透過光に対して130nmから140nmに制御され
た位相差を持ち、光学位相差補償板9が同様の光に対し
て265nmから275nmに制御された位相差を持つ
ものである。また、偏光板10には、誘電体多層膜によ
るAR層を有する単体内部透過率が45%の偏光板を用
いた。
Note that these samples # 5a, # 5b
In the same manner as in Example 3, the optical retardation compensators 8 and 9 are both made of a stretched film made of polyvinyl alcohol, and the optical retardation compensator 8 is capable of transmitting light having a wavelength of 550 nm in the surface normal direction. The optical phase difference compensator 9 has a phase difference controlled from 265 nm to 275 nm with respect to similar light. Further, as the polarizing plate 10, a polarizing plate having an AR layer made of a dielectric multilayer film and having an internal transmittance of 45% was used.

【0172】以上のような構成の反射型液晶表示装置
(サンプル♯5a,♯5b)の反射率の電圧依存性を示
すグラフを図13に示す。図13において、曲線13−
1はサンブル♯5aの測定結果、曲線13−2はサンプ
ル♯5bの測定結果をそれぞれ示す。なお、この反射率
は、上記実施例3と同様に図10に示す測定光学系の配
置にて測定されたもので、100%は上記実施例3と同
様に設定した。図13に示す測定結果から、1.5V程
度以下の低い駆動電圧で、高い反射率が得られたことが
わかり、中でも曲線13−1で示されるサンプル♯5a
の方が高い反射率が得られた。
FIG. 13 is a graph showing the voltage dependence of the reflectance of the reflective liquid crystal display device (samples # 5a and # 5b) having the above-described configuration. In FIG. 13, curve 13-
1 indicates the measurement result of sample # 5a, and curve 13-2 indicates the measurement result of sample # 5b. The reflectance was measured by the arrangement of the measuring optical system shown in FIG. 10 in the same manner as in the third embodiment, and 100% was set in the same manner as in the third embodiment. From the measurement results shown in FIG. 13, it was found that a high reflectance was obtained at a low driving voltage of about 1.5 V or less, and in particular, the sample # 5a shown by the curve 13-1 was obtained.
Has higher reflectivity.

【0173】また、以上のような実施例5の反射型液晶
表示装置(サンプル♯5a,♯5b)及び前述の実施例
3の反射型液晶表示装置について、電圧反射率特性を調
べた結果を表4に示す。
The results of examining the voltage reflectance characteristics of the reflective liquid crystal display device of Example 5 (samples # 5a and # 5b) and the reflective liquid crystal display device of Example 3 described above are shown in Table 1. It is shown in FIG.

【0174】[0174]

【表4】 [Table 4]

【0175】表4から、いずれにおいても十分な明状態
の反射率と、コントラスト比が実現されたことがわか
り、目視観察においても良好な反射型液晶表示装置であ
った。
From Table 4, it can be seen that sufficient reflectance in the bright state and contrast ratio were achieved in all cases, and that the reflection type liquid crystal display device was also good in visual observation.

【0176】なお、表4において、コントラスト比は、
明状態の反射率を暗状態の反射率で除して定義したもの
である。ここで、明状態の印加電圧は、各実施例毎に最
も反射率の高い電圧を用い、暗状態は、印加電圧を3V
に設定した。
In Table 4, the contrast ratio is
It is defined by dividing the reflectance in the bright state by the reflectance in the dark state. Here, as the applied voltage in the bright state, a voltage having the highest reflectance in each embodiment is used, and in the dark state, the applied voltage is 3 V.
Set to.

【0177】〔実施例6〕実施例6として、前述の実施
例4と同じ条件で作製された反射型液晶表示装置におい
て、光学位相差補償板8と光学位相差補償板9の波長4
50nmの光に対する屈折率異方性Δn(450)及び
波長650nmの光に対する屈折率異方性Δn(65
0)と波長550nmの光に対する屈折率異方性Δn
(550)の比であるΔn(450)/Δn(55
0)、Δn(650)/Δn(550)が、それぞれΔ
n(450)/Δn(550)とΔn(650)/Δn
(550)の組合せが(1,1)、(1.003,0.
993)、(1.007,0.987)、(1.01,
0.98)、(1.03,0.96)、(1.06,
0.95)、(1.1,0.93)のときの光学特性を
測定した。測定結果を表5に示す。
[Embodiment 6] As Embodiment 6, in the reflection type liquid crystal display device manufactured under the same conditions as in Embodiment 4 described above, the wavelengths of the optical phase difference compensating plates 8 and 9
Anisotropy of refractive index Δn (450) for light of 50 nm and anisotropy of refractive index Δn (65 for light of wavelength 650 nm).
0) and refractive index anisotropy Δn for light having a wavelength of 550 nm
Δn (450) / Δn (55)
0) and Δn (650) / Δn (550) are Δ Δ
n (450) / Δn (550) and Δn (650) / Δn
The combination of (550) is (1,1), (1.003,0.
993), (1.007, 0.987), (1.01,
0.98), (1.03, 0.96), (1.06,
0.95) and (1.1, 0.93). Table 5 shows the measurement results.

【0178】[0178]

【表5】 [Table 5]

【0179】この結果から1≦Δn(450)/Δn
(550)≦1.06、0.95≦Δn(650)/Δ
n(550)≦1の関係を満たすように設定することに
より表示品位の高い反射型液晶表示装置を実現すること
ができ、さらに1≦Δn(450)/Δn(550)≦
1.007、0.987≦Δn(650)/Δn(55
0)≦1の関係を満たすように設定することによりさら
に表示品位の高い反射型液晶表示装置を実現できること
を確認した。
From this result, 1 ≦ Δn (450) / Δn
(550) ≦ 1.06, 0.95 ≦ Δn (650) / Δ
By setting so as to satisfy the relationship of n (550) ≦ 1, a reflection type liquid crystal display device having high display quality can be realized, and 1 ≦ Δn (450) / Δn (550) ≦
1.007, 0.987 ≦ Δn (650) / Δn (55
It has been confirmed that by setting the relationship of 0) ≦ 1, a reflective liquid crystal display device with higher display quality can be realized.

【0180】〔実施例7〕実施例7として、前述の実施
例4と同じ条件で作製された反射型液晶表示装置におい
て、図14に示す観察方位と表示面の法線とを含む平面
内の方位16と前記第2の基板近傍の液晶分子の方向1
4とのなす角θ4の各角度における明るさ、コントラス
ト、色付き及び総合評価を行った。評価結果を図15に
示す。この結果からθ4が0度以上30度以下又は18
0度以上210度以下に設定することにより、明るさ、
コントラスト、無彩色軸からの色差にほぼ優れた表示品
位の高い反射型液晶表示装置を実現できることを確認し
た。
[Embodiment 7] As Embodiment 7, in a reflection type liquid crystal display device manufactured under the same conditions as in Embodiment 4 described above, a reflection plane shown in FIG. Orientation 16 and direction 1 of liquid crystal molecules near the second substrate
The brightness, the contrast, the coloring, and the comprehensive evaluation were performed at each angle of the angle θ4 with 4. FIG. 15 shows the evaluation results. From this result, θ4 is 0 degree or more and 30 degrees or less or 18
By setting the angle between 0 degrees and 210 degrees, the brightness,
It has been confirmed that it is possible to realize a reflective liquid crystal display device having high display quality and excellent in contrast and color difference from an achromatic axis.

【0181】〔実施例8〕実施例8では、アクティブマ
トリクス方式による駆動方式により、滑らかな凹凸を有
する光反射膜を用いた例について説明する。
[Eighth Embodiment] In an eighth embodiment, an example will be described in which a light reflection film having smooth irregularities is used by a driving method based on an active matrix method.

【0182】図16は、本実施例の反射型液晶表示装置
の構成を示す要部断面図である。図16に示すように、
この反射型液晶表示装置16は、第1の基板5と透明な
ガラスからなる第2の基板4を備え、第1の基板5上に
アクティブ素子としてTFT素子17が各画素に形成さ
れている。TFT素子17や駆動用配線(図示せず)上
には層間絶縁膜18が形成され、TFT素子17のドレ
イン端子(図示せず)と光反射性画素電極19とはコン
タクトホールを介して電気的に接続される。光反射性画
素電極19上には、配向膜3が100nmの厚さで形成
されている。
FIG. 16 is a cross-sectional view of a principal part showing the structure of the reflection type liquid crystal display device of this embodiment. As shown in FIG.
The reflection type liquid crystal display device 16 includes a first substrate 5 and a second substrate 4 made of transparent glass, and a TFT element 17 is formed on each pixel as an active element on the first substrate 5. An interlayer insulating film 18 is formed on the TFT element 17 and the driving wiring (not shown), and the drain terminal (not shown) of the TFT element 17 and the light-reflective pixel electrode 19 are electrically connected via a contact hole. Connected to. On the light reflective pixel electrode 19, the alignment film 3 is formed with a thickness of 100 nm.

【0183】ここで、光反射性画素電極19は、たとえ
ばアルミニウム、ニッケル、クロム、銀や、それを用い
た合金などの導電性の金属材料が使用でき、光の反射性
を有するものである。そして、光反射性画素電極19の
形状は、コンタクトホールの部分を除くと滑らかな凹凸
を有しており、金属反射面が鏡面になることを防止して
いるものである。
Here, the light-reflective pixel electrode 19 can be made of a conductive metal material such as aluminum, nickel, chromium, silver or an alloy using the same, and has light reflectivity. The shape of the light-reflective pixel electrode 19 has smooth irregularities except for the portion of the contact hole, and prevents the metal reflection surface from becoming a mirror surface.

【0184】次に、その形成方法についてさらに詳細に
説明する。
Next, the forming method will be described in more detail.

【0185】上記のTFT素子17および駆動用配線
(図示せず)を形成した基板5表面に、感光性樹脂材料
からなる大突起20および小突起21をそれぞれ多数形
成した。これら大突起20および小突起21は、底部直
径D1,D2(図16参照)の円形のパターンをフォト
リソグラフィーの技術によって多数形成したものであ
る。このD1,D2は、それぞれ例えば5μmと3μm
に設定されている。また、これらの間隔D3は少なくと
も2μm以上に設定されている。また、これらの突起の
高さは、感光性樹脂材料の形成時の膜厚により制御で
き、本実施例では1.5μmとし、その後の露光工程、
焼成工程によって、なだらかな突起に形成した。
A large number of large projections 20 and a large number of small projections 21 made of a photosensitive resin material were formed on the surface of the substrate 5 on which the TFT element 17 and the driving wiring (not shown) were formed. These large projections 20 and small projections 21 are formed by forming a large number of circular patterns having bottom diameters D1 and D2 (see FIG. 16) by photolithography. D1 and D2 are, for example, 5 μm and 3 μm, respectively.
Is set to The distance D3 is set to at least 2 μm. Further, the height of these projections can be controlled by the film thickness when the photosensitive resin material is formed. In this embodiment, the height is set to 1.5 μm.
Through the firing process, the protrusions were formed into gentle protrusions.

【0186】これに次いで、上記突起20,21を被覆
し、これら突起20,21の間の平坦部を埋めるべく、
同様の感光性樹脂材料で平滑化膜22を形成した。この
ようにして、平滑化膜22の表面は、突起20,21の
影響を受けて、滑らかな曲面状に形成され、目的の形状
が得られた。なお、上記コンタクトホール部には、突起
および平滑化膜22のどちらも形成されないように作製
している。
Next, the projections 20 and 21 are covered, and a flat portion between the projections 20 and 21 is filled.
The smoothing film 22 was formed from the same photosensitive resin material. In this way, the surface of the smoothing film 22 was formed into a smooth curved surface under the influence of the projections 20 and 21, and the desired shape was obtained. The contact hole is formed so that neither the protrusion nor the smoothing film 22 is formed.

【0187】以上のような構造のTFT素子基板23を
作製することにより、光反射性画素電極19が反射板を
兼務して液晶層1の近くに配置されて視差を生じること
なく、しかも、液晶層1を通過し光反射性画素電極19
によって反射される光がTFT素子17や素子駆動用配
線(図示しない)部分のために損なわれることのない、
いわゆる開口率の高い明るい反射型液晶表示装置のTF
T素子基板23を実現した。
By manufacturing the TFT element substrate 23 having the above-described structure, the light-reflective pixel electrode 19 is also disposed near the liquid crystal layer 1 also serving as a reflector, so that no parallax is generated, and Light reflective pixel electrode 19 passing through layer 1
The light reflected by the TFT element 17 and the element driving wiring (not shown) is not damaged,
TF of bright reflective liquid crystal display device with high aperture ratio
The T element substrate 23 was realized.

【0188】一方、上記TFT素子基板23とともに用
いる他方の基板には、反射方式に合わせて、高明度化さ
れたカラーフィルタ24を配置した。このカラーフィル
タ24には、各画素間に色の混合を防止し、画素電極間
の電圧未印加部や電界乱れに伴う暗表示での反射光のも
れを防止するブラックマトリクス25を配している。
On the other hand, on the other substrate used together with the TFT element substrate 23, a color filter 24 of high brightness was arranged in accordance with the reflection method. The color filter 24 is provided with a black matrix 25 for preventing mixing of colors between the pixels and preventing leakage of reflected light in dark display due to a voltage non-applied portion between pixel electrodes and electric field disturbance. I have.

【0189】このブラックマトリクス25は、ここに入
射する光がすでに概ね円偏光になっており、ブラックマ
トリクス25による反射光は出射時に再度光学位相差補
償板の作用を受け偏光板に吸収されるので、低コストの
金属膜等を用いてもブラックマトリクス25が反射光を
生じて視認性を悪化させることはなかった。なお、さら
に、ブラックマトリクス25に低反射処理を行うとより
高コントラストな表示に好適であることは言うまでもな
い。
The light incident on the black matrix 25 has already become substantially circularly polarized light, and the reflected light from the black matrix 25 is again subjected to the action of the optical phase difference compensating plate at the time of emission, and is absorbed by the polarizing plate. Even when a low-cost metal film or the like is used, the black matrix 25 does not generate reflected light and does not deteriorate visibility. It is needless to say that a low-reflection process is further applied to the black matrix 25 for display with higher contrast.

【0190】このカラーフィルタ24上に、透明電極6
としてITO(Indium Tin Oxide)をスパッタリングによ
ってマスクデポして、140nm厚の所望のパターンを
有するTFT素子駆動用の光反射性画素電極19の対向
電極6を形成した。そして、その上に配向膜2を形成
し、カラーフィルタ基板26とした。
The transparent electrode 6 is provided on the color filter 24.
Then, ITO (Indium Tin Oxide) was deposited as a mask by sputtering to form a counter electrode 6 of a light reflective pixel electrode 19 for driving a TFT element having a desired pattern with a thickness of 140 nm. Then, an alignment film 2 was formed thereon to form a color filter substrate 26.

【0191】なお、透明電極6が140nm厚以外の厚
さであっても、入射光が透明電極6の膜厚の干渉効果で
液晶層1に到達することなく反射する光は、光学位相差
補償板8,9と偏光板10によって吸収されるので、暗
状態には影響なく、視認性を損なわない。
Even if the thickness of the transparent electrode 6 is other than 140 nm, the light reflected by the incident light without reaching the liquid crystal layer 1 due to the interference effect of the thickness of the transparent electrode 6 can be compensated for by optical phase difference. Since the light is absorbed by the plates 8 and 9 and the polarizing plate 10, the visibility is not impaired without affecting the dark state.

【0192】また、このときに用いられたカラーフィル
タ24は、偏光板を利用した高コントラスト表示モード
に適した明度になるように適正に設計され、ブラックマ
トリクス25の開口率が90%の場合に、カラーフィル
タ基板26の透過率がY値で50%であった。
The color filter 24 used at this time is properly designed so as to have a brightness suitable for a high contrast display mode using a polarizing plate. When the aperture ratio of the black matrix 25 is 90%, The transmittance of the color filter substrate 26 was 50% in Y value.

【0193】このように準備されたTFT素子基板23
とカラーフィルタ基板26とに、ラビング法によって配
向処理を施し、液晶層1の厚さを保持するためのプラス
ティックスペーサー(図示せず)の散布、周縁部のシー
ル配置工程をへて対向配置し、位置合わせのうえ加圧下
にて硬化させて封止し、液晶注入用液晶セルを準構し
た。そして、液晶層1には、誘電異方性Δεが正である
液晶材料を真空注入法にて導入した。以後、液晶表示装
置の方位の表現は、装置に正対する観察者の上下左右方
向を時計の文字盤の向きで、上方位を12時方位として
記載する。
The thus prepared TFT element substrate 23
And the color filter substrate 26 are subjected to an alignment process by a rubbing method, and are disposed in opposition to each other through a process of dispersing a plastic spacer (not shown) for maintaining the thickness of the liquid crystal layer 1 and a seal disposing process at a peripheral edge portion. After alignment, the mixture was cured under pressure and sealed, and a liquid crystal cell for liquid crystal injection was prepared. Then, a liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy Δε was introduced into the liquid crystal layer 1 by a vacuum injection method. Hereinafter, the expression of the azimuth of the liquid crystal display device is described as the direction of the clock face in the up, down, left, and right directions of the observer facing the device, and the 12 o'clock direction as the up direction.

【0194】上記カラーフィルタ基板26の液晶層1と
反対側には、ポリビニールアルコール製の延伸フィルム
からなる光学位相補償板8及び光学位相差補償板9とが
設けられ、さらにその上には、偏光板10が配置されて
いる。
On the opposite side of the color filter substrate 26 from the liquid crystal layer 1, there are provided an optical phase compensating plate 8 and an optical phase difference compensating plate 9 made of a stretched film made of polyvinyl alcohol. A polarizing plate 10 is provided.

【0195】本実施例の、円偏光板100を構成する偏
光板10、光学位相差補償板8、及び光学位相差補償板
9の配置は、図17に示すように設定した。なお、図1
7において、11は偏光板10の透過軸方位、12は光
学位相差補償板9の遅相軸方位、13は光学位相差補償
板8の遅相軸方位、14はカラーフィルタ基板26上に
形成された配向膜2に接触する即ち配向膜2近傍の液晶
分子の配向の方位、15はTFT素子基板23上に形成
された配向膜3に接触する即ち配向膜3近傍の液晶分子
の配向の方位をそれぞれ示すものである。ここで、カラ
ーフィルタ基板26上の配向膜2の配向処理方位14は
装置の3時方位になるように作製している。
In this embodiment, the arrangement of the polarizing plate 10, the optical phase difference compensating plate 8, and the optical phase difference compensating plate 9 constituting the circularly polarizing plate 100 was set as shown in FIG. FIG.
In 7, 11 is the transmission axis direction of the polarizing plate 10, 12 is the slow axis direction of the optical phase difference compensator 9, 13 is the slow axis direction of the optical phase difference compensator 8, and 14 is formed on the color filter substrate 26. 15 denotes the orientation of the liquid crystal molecules in contact with the aligned alignment film 2, ie, the orientation of the liquid crystal molecules in the vicinity of the alignment film 2, and 15 denotes the orientation of the orientation of the liquid crystal molecules in the vicinity of the alignment film 3, ie, in the vicinity of the alignment film 3. Are respectively shown. Here, the alignment direction 14 of the alignment film 2 on the color filter substrate 26 is made to be the 3 o'clock direction of the apparatus.

【0196】そして、これらの配置関係は、図17に示
すように、偏光板10の透過軸方位11と光学位相差補
償板8の遅相軸方位13とのなす角度θ1を75°、偏
光板10の透過軸方位11と光学位相差補償板9の遅相
軸方位12とのなす角度θ2を15°、カラーフィルタ
基板26上の液晶分子の配向方向14と偏光板10の透
過軸方位11との成す角度θ3を130°としたもので
ある。
As shown in FIG. 17, the angle θ1 between the transmission axis azimuth 11 of the polarizing plate 10 and the slow axis azimuth 13 of the optical phase difference compensator 8 is 75 °, as shown in FIG. The angle θ2 between the transmission axis azimuth 11 of 10 and the slow axis azimuth 12 of the optical phase difference compensator 9 is 15 °, the orientation direction 14 of the liquid crystal molecules on the color filter substrate 26 and the transmission axis azimuth 11 of the polarizing plate 10 Is set to 130 °.

【0197】また、液晶層1は液晶材料導入後に4.0
〜5.0μmの層厚になるよう調整された液晶層を用
い、液晶はΔnが0.0667のものを用い、液晶層厚
と複屈折率差の積を概ね300nmになるように設定し
た。液晶層1の層厚は、光反射性画素電極19の凹凸の
ため、位置によって異なる値をもつ。
The liquid crystal layer 1 has a thickness of 4.0 after the introduction of the liquid crystal material.
A liquid crystal layer adjusted to have a layer thickness of about 5.0 μm was used. The liquid crystal used had a Δn of 0.0667, and the product of the liquid crystal layer thickness and the birefringence difference was set to be approximately 300 nm. The thickness of the liquid crystal layer 1 has a different value depending on the position due to the unevenness of the light reflective pixel electrode 19.

【0198】さらに、このようにして作製された液晶表
示パネルの周囲に駆動用回路を実装し、反射型液晶表示
装置とした。
Further, a driving circuit was mounted around the liquid crystal display panel manufactured as described above to obtain a reflection type liquid crystal display device.

【0199】本実施例の反射型液晶表示装置では、光反
射性画素電極19が液晶層1の近くに配置されているの
で、視差がなく、良好な高解像度表示が実現された。反
射光は、光反射性画素電極19に付与した凹凸形状によ
り、観察者の顔が写り込むことがなく、良好な白表示を
実現できた。さらに、散乱性を有するものが液晶表示装
置の前面に配置されないので、良好な暗状態を示し、そ
れらのため、高コントラスト比の表示となった。
In the reflection type liquid crystal display device of this embodiment, since the light reflective pixel electrode 19 is arranged near the liquid crystal layer 1, there is no parallax, and a good high resolution display is realized. Due to the uneven shape of the reflected light provided to the light-reflective pixel electrode 19, the face of the observer was not reflected and a good white display was realized. In addition, since a material having a scattering property is not arranged on the front surface of the liquid crystal display device, a good dark state was exhibited, and therefore, a display with a high contrast ratio was obtained.

【0200】また、高明度のカラーフィルタ24を使用
したので、偏光板を利用した表示であっても十分な明度
が確保でき、暗状態の反射率が低く、この暗状態に選択
された色要素による反射光が明状態に選択された色要素
の反射光とともに観察されて色純度が悪化することが無
い。これにより、高明度のカラーフィルタ24で彩度が
低いにもかかわらず、カラーフィルタ24の色再現範囲
を損なうことのない良好な色再現性であった。
Further, since the color filter 24 having high brightness is used, sufficient brightness can be ensured even in the display using the polarizing plate, the reflectance in the dark state is low, and the color element selected in the dark state is used. The reflected light due to is observed together with the reflected light of the color element selected in the bright state, and the color purity does not deteriorate. Thereby, despite the low color saturation of the high brightness color filter 24, good color reproducibility without impairing the color reproduction range of the color filter 24 was obtained.

【0201】また、各画素に印加される電圧が暗状態と
明状態との中間状態に設定されることによって、中間調
の再現にも問題無く、したがって、カラーフィルタ24
の各色の中間色彩の表現にも問題無かった。また、実際
の駆動においても応答速度は動画再現に問題無いことを
確認した。
Further, since the voltage applied to each pixel is set to an intermediate state between the dark state and the bright state, there is no problem in reproducing halftones.
There was no problem in expressing the intermediate colors of each color. In addition, it was confirmed that the response speed did not cause any problem in moving image reproduction in actual driving.

【0202】以上のように、多階調表示可能で、動画表
示の可能な、良好な色再現範囲を確保した反射型液晶表
示装置が実用的な作製法により実現できた。
As described above, a reflection-type liquid crystal display device capable of displaying multiple gradations and displaying a moving image and having a good color reproduction range was realized by a practical manufacturing method.

【0203】〔実施例9〕実施例9として、面内に異方
性を有するような凹凸形状の光反射膜を作製することに
よって明度の向上を図り、さらにその明度の高い方位に
液晶層の傾斜視角の良好な方位を向けた例について説明
する。
Ninth Embodiment As a ninth embodiment, the lightness is improved by forming a light reflecting film having an uneven shape having in-plane anisotropy. An example in which a good azimuth of the inclined viewing angle is directed will be described.

【0204】実施例9では、実施例8で作製した反射型
液晶表示装置の光反射性画素電極19の凹凸形状を、異
なるパターンで作製し、凹凸形状を反射性電極の形成さ
れた平面内の方位によって異なるものを作製した。
In the ninth embodiment, the unevenness of the light-reflective pixel electrode 19 of the reflective liquid crystal display device manufactured in the eighth embodiment is formed in a different pattern, and the unevenness is formed in the plane on which the reflective electrode is formed. Different ones were made depending on the orientation.

【0205】本実施例においては、上記条件を満たすパ
ターンのものとして、図18の要部拡大平面図に示すよ
うに、凹凸形状は円形ではなく楕円形で、方向性を有す
るものを作製した。この凹凸形状の光反射膜のみの光反
射板の反射特性を、図19に示すような測定系の配置で
測定した。つまり、図19に示すように、照明光を30
°傾斜方位から入射させ、光反射板面の法線方位に向か
う反射光強度を、その光源を回転させ反射の異方性を測
定した。
In the present embodiment, as a pattern satisfying the above conditions, as shown in an enlarged plan view of a main part of FIG. 18, a pattern having unevenness is not a circle but an ellipse and has a direction. The reflection characteristics of the light reflecting plate having only the light reflecting film having the uneven shape were measured in a measurement system arrangement as shown in FIG. That is, as shown in FIG.
The incident light was incident from an inclined direction, the reflected light intensity directed toward the normal direction of the light reflecting plate surface was measured, and the anisotropy of reflection was measured by rotating the light source.

【0206】その結果は図20に示すようなものにな
り、特定の方位からの光を効率よく液晶表示装置正面に
向けていることが確認された。ただし、液晶材料の屈折
率が空気とは大きく異なっていることを考慮し、測定に
際しては光反射板面に屈折率1.516のインマージョ
ンオイル(マッチングオイル)を滴下し、その上から透
明なガラス板を貼付して測定した。また、測定値は、1
00%がMgOの標準拡散板(標準白色板)を同様に測
定した場合の値になるよう、換算して得られたものであ
る。図20において、曲線20−1は本実施例の異方性
拡散性反射板の測定換算値であり、曲線20−2は実施
例8で用いたものと同様の拡散性反射板の同様の測定換
算値である。
The result was as shown in FIG. 20, and it was confirmed that light from a specific direction was efficiently directed to the front of the liquid crystal display device. However, in consideration of the fact that the refractive index of the liquid crystal material is significantly different from that of air, at the time of measurement, immersion oil (matching oil) having a refractive index of 1.516 is dropped on the surface of the light reflecting plate, and a transparent liquid The measurement was performed with a glass plate attached. The measured value is 1
It is obtained by conversion so that 00% is a value obtained when a standard diffusion plate (standard white plate) of MgO is similarly measured. In FIG. 20, a curve 20-1 is a measurement conversion value of the anisotropic diffuse reflector of the present example, and a curve 20-2 is a similar measurement of the same diffuse reflector as used in Example 8. It is a converted value.

【0207】この結果、図20に示すように、本実施例
の凹凸形状の平均周期が反射板面内で変化しているよう
な方向性の反射板による曲線20−1では、照明光の入
射方位φの変化に伴って、反射明度(反射光強度)が大
きく変化している。これに対して、凹凸形状に異方性が
ない反射板(実施例8)による曲線20−2では、その
照明光の入射方位φの変化に伴う反射明度(反射光強
度)の変化がそれほど大きくない。
As a result, as shown in FIG. 20, the curve 20-1 of the directional reflector in which the average period of the concavo-convex shape of the present embodiment changes in the plane of the reflector is the incident light of the illumination light. As the azimuth φ changes, the reflected lightness (reflected light intensity) changes greatly. On the other hand, in the curve 20-2 by the reflector (Example 8) having no anisotropy in the uneven shape, the change in the reflected lightness (reflected light intensity) accompanying the change in the incident direction φ of the illumination light is so large. Absent.

【0208】これらのことから、本願発明者らは、反射
明度を高めるためには、本実施例にて用いた反射板のよ
うに、平均凹凸周期が反射板面内の方位によって変化す
るような方向性(異方性)が有力な手段となることを見
い出したものである。さらに、図20においてφ=90
°,270°の方位が凹凸形状の平均周期の短い方位で
あり、このように、平均周期の短い方位からの照明光の
反射明度が高いことが確認されたことになる。
From these facts, the inventors of the present application consider that in order to increase the reflection brightness, as in the reflector used in the present embodiment, the average period of unevenness changes according to the orientation in the plane of the reflector. It has been found that directionality (anisotropic) is a powerful means. Further, in FIG.
The azimuths of ° and 270 ° are the azimuths with the short average period of the concavo-convex shape. Thus, it has been confirmed that the reflection brightness of the illumination light from the azimuth with the short average period is high.

【0209】このような特徴を有する光反射板を備えた
TFT素子基板23と、実施例8と同様に作製されたカ
ラーフィルタ基板26とに、実施例8と同様の配向膜
2,3を形成し配向処理を行って(ツイスト角70
°)、4種類のサンプルを作製した。
The alignment films 2 and 3 similar to those of the eighth embodiment are formed on the TFT element substrate 23 having the light reflecting plate having such characteristics and the color filter substrate 26 manufactured in the same manner as in the eighth embodiment. And perform orientation treatment (with a twist angle of 70
°) Four types of samples were produced.

【0210】これらのサンプルでは偏光板10、光学位
相差補償板8、及び光学位相差補償板9の配置が異な
り、それらの配置は図21(a)〜(d)に示すような
ものである。なお、図21(a)〜(d)において、前
述の図17と同様に、11は偏光板10の透過軸方位、
12は光学位相差補償板9の遅相軸方位、13は光学位
相差補償板8の遅相軸方位、14はカラーフィルタ基板
26上に形成された配向膜2に接触する即ち配向膜2近
傍の液晶分子の配向の方位、15はTFT素子基板23
上に形成された配向膜3に接触する即ち配向膜3近傍の
液晶分子の配向の方位をそれぞれ示し、この図は液晶表
示装置の入射光の方位から観察したものである。
In these samples, the arrangements of the polarizing plate 10, the optical phase difference compensating plate 8, and the optical phase difference compensating plate 9 are different, and the arrangements are as shown in FIGS. 21 (a) to 21 (d). . In addition, in FIGS. 21A to 21D, similarly to FIG. 17 described above, reference numeral 11 denotes the transmission axis direction of the polarizing plate 10;
Reference numeral 12 denotes the slow axis direction of the optical phase difference compensating plate 9, 13 denotes the slow axis direction of the optical phase difference compensating plate 8, and 14 contacts the alignment film 2 formed on the color filter substrate 26, that is, in the vicinity of the alignment film 2. Of the orientation of liquid crystal molecules of the TFT element substrate 15
The orientations of the liquid crystal molecules in contact with the alignment film 3 formed above, that is, in the vicinity of the alignment film 3, are respectively shown. This figure is observed from the direction of the incident light of the liquid crystal display device.

【0211】すなわち、図21(a)に示すサンプルで
の配置関係は、偏光板10の透過軸方位11と光学位相
差補償板8と遅相軸方位13とのなす角度θ1を75
°、偏光板10の透過軸方位11と光学位相差補償板9
の遅相軸方位12とのなす角度θ2を15°、カラーフ
ィルタ基板26上の液晶分子の配向方向14と偏光板1
0の透過軸方位11とのなす角度θ3を130°とした
ものであり、このサンプルをサンプル♯9aとする(上
記実施例8と同様のもの)。なお、カラーフィルタ基板
26上の液晶分子の配向方向14を3時方向に平行とし
ている。
That is, the arrangement relationship in the sample shown in FIG. 21A is such that the angle θ1 between the transmission axis direction 11 of the polarizing plate 10, the optical phase difference compensator 8 and the slow axis direction 13 is 75.
°, transmission axis direction 11 of polarizing plate 10 and optical phase difference compensating plate 9
Of the liquid crystal molecules on the color filter substrate 26 and the polarizer 1
The angle θ3 between the zero transmission axis azimuth 11 and the transmission axis azimuth 11 is 130 °, and this sample is referred to as sample # 9a (similar to the eighth embodiment). The orientation direction 14 of the liquid crystal molecules on the color filter substrate 26 is parallel to the 3 o'clock direction.

【0212】また、図21(b)に示すサンプルでの配
置関係は、偏光板10の透過軸方位11と光学位相差補
償板8の遅相軸方位13とのなす角度θ1を75°、偏
光板10の透過軸方位11と光学位相差補償板9の遅相
軸方位12とのなす角度θ2を15°、カラーフィルタ
基板26上の液晶分子の配向方向14と偏光板10の透
過軸方位11とのなす角度θ3を130°としたもので
あり、このサンプルをサンプル♯9bとする。なお、カ
ラーフィルタ基板26上の液晶分子の配向方向14を1
2時方向に平行としている。
The arrangement relationship in the sample shown in FIG. 21B is such that the angle θ1 between the transmission axis direction 11 of the polarizing plate 10 and the slow axis direction 13 of the optical phase difference compensator 8 is 75 °, the polarization The angle θ2 between the transmission axis direction 11 of the plate 10 and the slow axis direction 12 of the optical phase difference compensating plate 9 is 15 °, the orientation direction 14 of the liquid crystal molecules on the color filter substrate 26 and the transmission axis direction 11 of the polarizing plate 10. Is set to 130 °, and this sample is referred to as sample # 9b. Note that the alignment direction 14 of the liquid crystal molecules on the color filter substrate 26 is 1
It is parallel to the 2 o'clock direction.

【0213】また、図21(c)に示すサンプルでの配
置関係は、偏光板10の透過軸方位11と光学位相差補
償板8の遅相軸方位13とのなす角度θ1を75°、偏
光板10の透過軸方位11と光学位相差補償板9の遅相
軸方位12とのなす角度θ2を15°、カラーフィルタ
基板26上の液晶分子の配向方向14と偏光板10の透
過軸方位11とのなす角度θ3を40°としたものであ
り、このサンプルをサンプル♯9cとする。なお、カラ
ーフィルタ基板26上の液晶分子の配向方向14を3時
方向に平行としている。
The arrangement relationship in the sample shown in FIG. 21C is such that the angle θ1 between the transmission axis direction 11 of the polarizing plate 10 and the slow axis direction 13 of the optical phase difference compensator 8 is 75 °, the polarization is The angle θ2 between the transmission axis direction 11 of the plate 10 and the slow axis direction 12 of the optical phase difference compensating plate 9 is 15 °, the orientation direction 14 of the liquid crystal molecules on the color filter substrate 26 and the transmission axis direction 11 of the polarizing plate 10. Is set to 40 °, and this sample is referred to as sample # 9c. The orientation direction 14 of the liquid crystal molecules on the color filter substrate 26 is parallel to the 3 o'clock direction.

【0214】また、図21(d)に示すサンプルでの配
置関係は、偏光板10の透過軸方位11と光学位相差補
償板8の遅相軸方位13とのなす角度θ1を75°、偏
光板10の透過軸方位11と光学位相差補償板9の遅相
軸方位12とのなす角度θ2を15°、カラーフィルタ
基板26上の液晶分子の配向方向14と偏光板10の透
過軸方位11とのなす角度θ3を40°としたものであ
り、このサンプルをサンプル♯9dとする。なお、カラ
ーフィルタ基板26上の液晶分子の配向方向14を12
時方向に平行としている。
The arrangement relationship in the sample shown in FIG. 21D is such that the angle θ1 between the transmission axis direction 11 of the polarizing plate 10 and the slow axis direction 13 of the optical phase difference compensator 8 is 75 °, The angle θ2 between the transmission axis direction 11 of the plate 10 and the slow axis direction 12 of the optical phase difference compensating plate 9 is 15 °, the orientation direction 14 of the liquid crystal molecules on the color filter substrate 26 and the transmission axis direction 11 of the polarizing plate 10. Is set to 40 °, and this sample is referred to as sample # 9d. Note that the alignment direction 14 of the liquid crystal molecules on the color filter substrate 26 is 12
It is parallel to the hour direction.

【0215】なお、これらのサンプルは、光反射板作製
の凹凸形状パターン作製工程以外は上記実施例8と同様
に作製されたものである。
These samples were prepared in the same manner as in Example 8 except for the step of forming a concave / convex pattern for preparing a light reflecting plate.

【0216】このような凹凸形状の光反射板を持つ各サ
ンプルの反射型液晶表示装置を、目視観察したところ、
各サンプル♯9a〜♯9dにおいて、上記実施例8のも
のよりさらに正面方向から観察すると明度の高い表示が
実現され、異方性凹凸の明度向上効果が発現した。この
とき、反射明度が高いのは、12時方位と6時方位から
照明光が入射した場合であった。さらに、正面方位から
照明し、傾斜方位からの観察においても、同様に12時
方位と、6時方位で明度が高かった。
When the reflection type liquid crystal display device of each sample having such a light reflection plate having an uneven shape was visually observed,
In each of Samples # 9a to # 9d, when viewed from the front direction more than that of Example 8, a display with higher brightness was realized, and the effect of improving the brightness of the anisotropic unevenness was exhibited. At this time, the reflection lightness was high when the illumination light was incident from the 12 o'clock direction and the 6 o'clock direction. Furthermore, in the case of illuminating from the front direction and observing from the tilt direction, the brightness was similarly high at the 12 o'clock direction and the 6 o'clock direction.

【0217】さらに、これらのサンプルの液晶表示装置
に正面方位から照明光を入射させ、正面より45度傾斜
したさまざまな方位から観察したところ、サンプル♯9
aとサンプル♯9dは、反射明度が高い傾斜方位である
6時方位および12時方位で良好な表示となり、さらに
これらの方位において良好なコントラストの表示が実現
し、明度の高い観察方位からは特に傾斜に伴う表示変化
は感じられなかった。一方、サンプル♯9bとサンプル
♯9cは、明度の高い方位である6時方位及び12時方
位の表示にコントラスト比の悪化が観察された。
Further, illumination light was made incident on the liquid crystal display devices of these samples from the front direction and observed from various directions inclined at 45 degrees from the front.
The sample a and the sample # 9d have good display at the 6 o'clock and 12 o'clock orientations, which are the tilt orientations with high reflection brightness, and further, display with good contrast is realized at these orientations. No display change due to the inclination was felt. On the other hand, in Sample # 9b and Sample # 9c, deterioration of the contrast ratio was observed in the display at the 6 o'clock direction and the 12 o'clock direction, which are directions with high brightness.

【0218】これは、液晶表示変調層(液晶層1)のも
っとも視認性の優れた視野角方位は、異なるθ3の値に
対して異なっていることを示している。また、この視認
性の良好な方位を上記の光反射板の異方性凹凸形状の明
度の高い方位に一致させたサンプル♯9a及びサンプル
♯9dによって、本発明の偏光板と光学位相差補償板と
液晶変調層(液晶層)の高いコントラスト比を生かした
高品位表示が可能になった。
This indicates that the viewing angle azimuth of the liquid crystal display modulation layer (liquid crystal layer 1) having the most excellent visibility is different for different values of θ3. In addition, the sample # 9a and sample # 9d in which the direction with good visibility was matched with the direction with high lightness of the anisotropic uneven shape of the light reflecting plate described above, the polarizing plate of the present invention and the optical phase difference compensating plate were used. And high-quality display utilizing the high contrast ratio of the liquid crystal modulation layer (liquid crystal layer).

【0219】なお、本発明の液晶表示装置の主たる使用
環境にあわせて本実施例で用いた光反射板の異方性凹凸
形状の方位を他の方位に設定することも可能であり、か
つ、その場合には液晶配向と偏光板および光学位相差補
償板の設定角を同様に高明度な方位に傾斜視野角特性の
良好な方位に向けることが同様の効果をもたらすことは
言うまでもない。
The orientation of the anisotropic uneven shape of the light reflecting plate used in the present embodiment can be set to another orientation in accordance with the main use environment of the liquid crystal display device of the present invention. In this case, it is needless to say that the same effect can be obtained by directing the liquid crystal alignment and the set angles of the polarizing plate and the optical phase difference compensator to a direction having a high brightness and a direction having a good tilt viewing angle characteristic.

【0220】〔実施例10〕次に、実施例10として、
本発明の反射型液晶表示装置の主な利用分野である携帯
機器における情報入力手段としてのタッチパネルを用い
たタッチパネル一体型反射型液晶表示装置の実施例につ
いて説明する。
[Tenth Embodiment] Next, as a tenth embodiment,
An embodiment of a touch panel-integrated reflective liquid crystal display device using a touch panel as information input means in a portable device, which is a main application field of the reflective liquid crystal display device of the present invention, will be described.

【0221】まず、本実施例で用いたタッチパネルの概
略構成を、その要部断面図である図22に示す。図22
に示すように、このタッチパネル31は、押圧位置検出
用の透明電極30が形成された支持基板28と、押圧位
置検出用の透明電極29が形成された可動基板27と
が、空隙を介して、透明電極29,30が対向するよう
にして配置されて構成される平面状感圧素子である。な
お、可動基板27および支持基板28ともに複屈折を持
たないものを用いた。
First, the schematic structure of the touch panel used in this embodiment is shown in FIG. FIG.
As shown in FIG. 5, the touch panel 31 has a support substrate 28 on which a transparent electrode 30 for detecting a pressed position is formed, and a movable substrate 27 on which a transparent electrode 29 for detecting a pressed position is formed. This is a planar pressure-sensitive element configured by arranging the transparent electrodes 29 and 30 so as to face each other. Note that the movable substrate 27 and the support substrate 28 both have no birefringence.

【0222】本実施例の概略構造を図23の要部断面図
に示す。図23に示すように、本実施例のタッチパネル
一体型反射型液晶表示装置は、タッチパネル31の可動
基板27上に、光学位相差補償板8、光学位相差補償板
9、偏光板10を貼付し、これが上記実施例8の偏光板
10及び光学位相差補償板8,9の貼付されていないも
のと同様の構造の液晶駆動セルの表示面側に配置された
ものである。
The schematic structure of this embodiment is shown in the sectional view of the main part in FIG. As shown in FIG. 23, in the touch panel-integrated reflective liquid crystal display device of this embodiment, an optical phase difference compensating plate 8, an optical phase difference compensating plate 9, and a polarizing plate 10 are attached on a movable substrate 27 of a touch panel 31. This is disposed on the display surface side of a liquid crystal drive cell having the same structure as that of the eighth embodiment in which the polarizing plate 10 and the optical phase difference compensating plates 8 and 9 are not attached.

【0223】このとき、液晶層1の配向方位と偏光板1
0及び光学位相差補償板8,9の配置は前述の図17に
示したと同様のもの(実施例8)であり、また、タッチ
パネル以外の構成は同様である。なお、タッチパネルの
支持基板28と反射型液晶表示装置のカラーフィルタ基
板26の間隙を一定に保つことによって押圧力伝達防止
効果を持たせるべく、空隙32を設け、押圧力緩衝部材
を用いることなく軽量にタッチパネルヘの押圧力がカラ
ーフィルタ基板26に伝わらないよう構成した。
At this time, the orientation of the liquid crystal layer 1 and the polarizing plate 1
The arrangement of 0 and the optical phase difference compensating plates 8 and 9 is the same as that shown in FIG. 17 (Example 8), and the configuration other than the touch panel is the same. It should be noted that a gap 32 is provided in order to provide a pressing force transmission preventing effect by maintaining a constant gap between the support substrate 28 of the touch panel and the color filter substrate 26 of the reflection type liquid crystal display device, and is lightweight without using a pressing force buffer member. Then, the pressing force applied to the touch panel is not transmitted to the color filter substrate 26.

【0224】また、比較例として、図24の要部断面図
に示すような構造のタッチパネル一体型反射型液晶表示
装置を作製した。すなわち、比較例の構造は、上記実施
例8の構造のものの偏光板10の上部に、図22に示し
たタッチパネル31を配置したものである。したがっ
て、本実施例と比較例とにおいて異なる点は、タッチパ
ネル31の配置位置だけである。
As a comparative example, a touch panel-integrated reflective liquid crystal display device having a structure as shown in the sectional view of the main part of FIG. 24 was manufactured. That is, the structure of the comparative example is such that the touch panel 31 shown in FIG. 22 is arranged above the polarizing plate 10 of the structure of the eighth embodiment. Therefore, the only difference between the present embodiment and the comparative example is the arrangement position of the touch panel 31.

【0225】次に、これら本案施例と比較例との比較を
行った。まず、比較例のものでは、タッチパネルでの反
射光成分が直接観察されて大きく視認性を劣化させた。
この反射光は、押圧位置検出用透明電極29,30に挟
持された空隙によるものだけではなく、タッチパネル支
持基板28と偏光板10に挟持された空隙によっても生
じていた。
Next, a comparison was made between the embodiment of the present invention and a comparative example. First, in the case of the comparative example, the reflected light component on the touch panel was directly observed, greatly degrading the visibility.
The reflected light was generated not only by the gap sandwiched between the transparent electrodes 29 and 30 for detecting the pressed position, but also by the gap sandwiched between the touch panel support substrate 28 and the polarizing plate 10.

【0226】これに対して、本実施例のものでは、比較
例で発生したような反射光成分はまったく観察されず、
タッチパネルを用いない場合(実施例8)と同様に、非
常に良好な表示を示した。そして、本実施例のもので
は、比較例のように、タッチパネルの押圧位置検出用透
明電極29,30に挟持された空隙によるものも観察さ
れなかった。
On the other hand, in the case of the present embodiment, the reflected light component generated in the comparative example is not observed at all, and
Very good display was shown as in the case where the touch panel was not used (Example 8). Further, in the case of the present example, unlike the comparative example, there was not observed any one caused by the gap between the transparent electrodes 29 and 30 for detecting the pressed position of the touch panel.

【0227】さらに、押圧力伝達防止用空隙32とタッ
チパネル支持基板28との界面、タッチパネル支持基板
28と液晶表示装置のカラーフィルタ基板26との界面
による反射も観察されなかった。したがって、実施例1
0によれば、押圧力緩衝部材が不要で軽量で、かつ、表
示装置が入力装置の反射防止手段によるところの円偏光
状態を有効に表示に利用できる、入力装置(タッチパネ
ル)一体型反射型液晶表示装置が実現できた。
Furthermore, no reflection was observed at the interface between the pressing force transmission preventing gap 32 and the touch panel support substrate 28, or at the interface between the touch panel support substrate 28 and the color filter substrate 26 of the liquid crystal display device. Therefore, Example 1
According to No. 0, a reflection type liquid crystal integrated with an input device (touch panel), which does not require a pressure buffer member and is lightweight, and the display device can effectively use a circularly polarized state by the antireflection means of the input device for display. The display device was realized.

【0228】また、詳細は示さないが、タッチパネル3
1の可動基板27を省略し、光学位相差補償板8の液晶
層1側に透明電極29を直接配置して、より簡便かつ軽
量な構成が可能であった。
Although details are not shown, the touch panel 3
By omitting the movable substrate 27 and directly disposing the transparent electrode 29 on the liquid crystal layer 1 side of the optical phase difference compensating plate 8, a simpler and lighter configuration was possible.

【0229】〔発明の第2の実施の形態〕以下に、本発
明の実施の他の形態ついて、図面を参照して説明する。
[Second Embodiment of the Invention] Another embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0230】尚、説明の便宜上、前記実施の形態にて示
した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を
付記し、その説明を省略する。
[0230] For convenience of explanation, members having the same functions as the members described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0231】これまでは、液晶層に電圧を十分に印加し
た場合に関しては、液晶層に偏光変換作用がなく、この
ような近似の下に良好な特性が得られた例を記載した
が、さらに、液晶に印加される電圧が有限の電圧にとど
まることを考慮して、詳細な最適化を行うことが有効で
ある。
[0231] So far, in the case where a voltage is sufficiently applied to the liquid crystal layer, an example in which the liquid crystal layer has no polarization conversion effect and good characteristics are obtained under such approximation has been described. In consideration of the fact that the voltage applied to the liquid crystal stays at a finite voltage, it is effective to perform detailed optimization.

【0232】つまり、前述の図1を参照して説明する
と、液晶に印加される電圧の最大値において黒表示を実
現するが、このときの液晶は、全く基板法線方向に向い
ているのではなく、液晶の配向には基板4,5に平行な
成分が残る効果を考慮する。これを考慮した暗表示の条
件は、これまでと同様に、液晶に実用上の最大電圧を印
加した状態において、偏光板10から入射した光が、光
学位相差補償板8,9と液晶層1を共に通過した段階で
円偏光になることである。
That is, referring to FIG. 1 described above, black display is realized at the maximum value of the voltage applied to the liquid crystal. However, at this time, the liquid crystal may be completely oriented in the normal direction of the substrate. In addition, the effect that a component parallel to the substrates 4 and 5 remains in the alignment of the liquid crystal is considered. The dark display condition taking this into consideration is the same as before, and the light incident from the polarizer 10 is applied to the optical phase difference compensators 8 and 9 and the liquid crystal layer 1 in a state where the practical maximum voltage is applied to the liquid crystal. At the stage of passing through both.

【0233】このとき液晶層1には、実用上の最大電圧
が印加されているため、ほぼ偏光変換作用が生じない状
態になってはいるものの、液晶配向の基板に平行な成分
にしたがって若干の偏光変換作用(以後、残留位相差と
称する)が残っており、これに合わせて、光学位相差補
償板8,9をこれまでの条件から若干変更することによ
って、実用上の最大電圧で良好な暗表示が実現する。
At this time, since a practically maximum voltage is applied to the liquid crystal layer 1, almost no polarization conversion action occurs, but a slight amount of light is generated according to the component parallel to the liquid crystal alignment substrate. A polarization conversion effect (hereinafter referred to as a residual phase difference) remains. In accordance with this, the optical phase difference compensating plates 8 and 9 are slightly changed from the conditions so far, so that a good voltage can be obtained at a practical maximum voltage. A dark display is realized.

【0234】一方、このようにして良好な暗表示を実現
するように最適化された光学位相差補償板8,9と液晶
層1の配向を用いて良好な明表示を得る条件は、同様
に、反射板3面上での偏光状態が直線偏光であることで
あるが、それを実現する液晶層1の設計パラメータは、
これまでの液晶の残留複屈折が無視できる程度に十分な
電圧が印加可能であった場合に準じている。
On the other hand, the conditions for obtaining a good bright display by using the optical phase difference compensators 8 and 9 and the orientation of the liquid crystal layer 1 optimized to realize a good dark display in the same manner are similarly set. The polarization state on the surface of the reflection plate 3 is linearly polarized light.
This is based on the case where a sufficient voltage can be applied so far that the residual birefringence of the liquid crystal can be ignored.

【0235】つまり、液晶の残留位相差に合わせて若干
の変更を受けた光学位相差補償板8,9を用いた場合、
液晶層1の設定は、変更以前の液晶層1の設定から大き
くずれることはなく、これまでの設定に基づく探索が可
能である。
That is, when the optical phase difference compensators 8 and 9 slightly changed according to the residual phase difference of the liquid crystal are used,
The setting of the liquid crystal layer 1 does not largely deviate from the setting of the liquid crystal layer 1 before the change, and the search based on the setting so far can be performed.

【0236】図25に、本実施形態の反射型液晶表示装
置の概略構成を示す。図25に示すように、この反射型
液晶表示装置は、前述した実施の形態1の反射型液晶表
示装置において、円偏光板100における光学位相差補
償板8と基板4との間に、液晶層1の残留位相差をキャ
ンセルするために第3の光学位相差補償板101が配設
されている構成である。図26に、この反射型液晶表示
装置における3枚の光学位相差補償板8,9,101の
配置の一例を示す。
FIG. 25 shows a schematic configuration of the reflection type liquid crystal display device of the present embodiment. As shown in FIG. 25, this reflection type liquid crystal display device is different from the reflection type liquid crystal display device of the first embodiment in that a liquid crystal layer is provided between the optical phase difference compensating plate 8 and the substrate 4 in the circularly polarizing plate 100. In this configuration, a third optical phase difference compensating plate 101 is provided to cancel the residual phase difference of No. 1. FIG. 26 shows an example of the arrangement of three optical phase difference compensators 8, 9, and 101 in this reflection type liquid crystal display device.

【0237】液晶層1の残留位相差は、液晶層1の設定
が本願発明に示したツイスト角の設定の中心付近である
ツイスト角70度付近では、液晶層1の基板4,5の中
央の液晶配向方向に平行な遅相軸の複屈折成分が残留す
る。これをキャンセルするには、この液晶配向と直交し
た方位に遅相軸を有する光学位相差補償板を第3の光学
位相差補償板101として配置するのが適している。そ
のリタデーションの量は、液晶に印加される最大電圧に
依存するものの、概ね10から50nm前後にすること
で、液晶層1の残留位相差をキャンセルできる。
The residual phase difference of the liquid crystal layer 1 is set to be at the center of the substrates 4 and 5 of the liquid crystal layer 1 when the liquid crystal layer 1 is set near the twist angle of 70 degrees, which is the center of the setting of the twist angle shown in the present invention. A birefringent component having a slow axis parallel to the liquid crystal alignment direction remains. In order to cancel this, it is appropriate to dispose an optical phase difference compensator having a slow axis in the direction orthogonal to the liquid crystal alignment as the third optical phase compensator 101. Although the amount of the retardation depends on the maximum voltage applied to the liquid crystal, the residual retardation of the liquid crystal layer 1 can be canceled by setting the retardation amount to approximately 10 to 50 nm.

【0238】続いて、図25の反射型液晶表示装置に対
し、視野角の改善を図り、良好な表示を実現する方法を
さらに検討する。
Subsequently, a method of improving the viewing angle and realizing a good display with respect to the reflection type liquid crystal display device of FIG. 25 will be further studied.

【0239】図25の反射型液晶表示装置では、実際に
駆動される電圧の最大値において良好な暗表示を実現
し、これによって良好な表示が得られる方法において
は、液晶層1に十分な電圧が印加された状態での液晶の
残留複屈折を補償することが有効である。
In the reflection type liquid crystal display device shown in FIG. 25, a good dark display is realized at the maximum value of the actually driven voltage. It is effective to compensate for the residual birefringence of the liquid crystal in the state where is applied.

【0240】このため、液晶層1の残留複屈折を良好に
キャンセルできるような観察角度範囲を拡大することに
より、視野角の拡大が可能である。これを実現するため
には、液晶の配向の立体配置を考慮した光学位相差補償
板の使用が有効である。
For this reason, the viewing angle can be expanded by expanding the observation angle range in which the residual birefringence of the liquid crystal layer 1 can be favorably canceled. In order to realize this, it is effective to use an optical retardation compensator in consideration of the three-dimensional configuration of the orientation of the liquid crystal.

【0241】図27に、液晶層1の実駆動状態における
立体配向の概略を示す。なお、この図27は、図25の
反射型液晶表示装置における液晶配向を実際より忠実に
したものである。この状態において、液晶層1を表示面
法線方向に通過する光に対しては、通常の平面内に遅相
軸方位を有する一軸性の光学位相差補償板で残留複屈折
のキャンセルが可能になるが、液晶層1を傾斜して通過
する光に関しては、さらに液晶層1の配向の傾斜を考慮
した光学位相差補償板の使用が有効である。
FIG. 27 schematically shows the three-dimensional orientation of the liquid crystal layer 1 in the actual driving state. FIG. 27 shows a more accurate alignment of the liquid crystal in the reflective liquid crystal display device of FIG. In this state, for the light passing through the liquid crystal layer 1 in the normal direction of the display surface, the residual birefringence can be canceled by the uniaxial optical phase difference compensator having the slow axis direction in the normal plane. However, with respect to light that passes through the liquid crystal layer 1 while being inclined, it is effective to use an optical phase difference compensator in which the orientation of the liquid crystal layer 1 is further considered.

【0242】まず、液晶が概ね基板4,5に垂直に配向
していることから、液晶層1の屈折率は、基板法線方向
の電界に対する成分が大きくなっている。これをキャン
セルするには、第3の光学位相差補償板101の層厚方
向の電界に対する屈折率が小さいような特性を有する光
学位相差補償板が有効であり、光学位相差補償板101
を光学的に1軸性で膜厚方向の電界に対する屈折率が膜
面方向よりも小さい光学位相差補償板にすることでこれ
が実現される。さらに、前述の液晶層の層面内方向の残
留位相差をキャンセルさせるべく、光学的に2軸性の屈
折率楕円体となっていてもよい。
First, since the liquid crystal is oriented substantially perpendicular to the substrates 4 and 5, the refractive index of the liquid crystal layer 1 has a large component with respect to the electric field in the normal direction of the substrate. In order to cancel this, an optical phase difference compensating plate having such a characteristic that the refractive index of the third optical phase difference compensating plate 101 with respect to the electric field in the layer thickness direction is small is effective.
This is realized by using an optical phase difference compensator that is optically uniaxial and has a smaller refractive index to the electric field in the film thickness direction than in the film surface direction. Further, in order to cancel the residual retardation in the in-plane direction of the liquid crystal layer, an optically biaxial refractive index ellipsoid may be used.

【0243】また、さらに厳密には、液晶配向が基板
4,5に完全には垂直でない点を考慮することが有効で
ある。特に、反射型液晶表示装置に拡散性反射膜や、表
示面に対して反射膜が傾斜して配置される場合、より一
般的に、光の方位が表示面に関して正反射方向とは異な
る方向に変更するような作用を有する反射面を用いた場
合には、液晶層1を通過して光反射膜7に達するまでの
光路と、光反射膜7から液晶層1を通過する出射時の光
路それぞれに対して液晶の残留複屈折をキャンセルさせ
ることが良好な視野角の実現には有効である。
More precisely, it is effective to consider that the liquid crystal alignment is not completely perpendicular to the substrates 4 and 5. In particular, when a reflective liquid crystal display device has a diffusive reflective film or a reflective film that is arranged to be inclined with respect to the display surface, the direction of light is more generally in a direction different from the regular reflection direction with respect to the display surface. When a reflecting surface having a function of changing is used, an optical path from passing through the liquid crystal layer 1 to the light reflecting film 7 and an optical path from the light reflecting film 7 to the light exiting through the liquid crystal layer 1 respectively. On the other hand, canceling the residual birefringence of the liquid crystal is effective for achieving a good viewing angle.

【0244】図28によって、さらに詳細に説明する。
図28に記載したように、反射型液晶表示装置の正面方
向の観察者に対して周囲の照明光Aが用いられる場合か
ら、照明光Bが主に用いられる場合に照明環境が変化す
る場合を考える。
A more detailed description will be given with reference to FIG.
As shown in FIG. 28, the case where the surrounding illumination light A is used for the observer in the front direction of the reflection type liquid crystal display device, and the case where the illumination environment changes when the illumination light B is mainly used. Think.

【0245】このとき、観察者と液晶表示装置の位置が
固定されているにもかかわらず、周囲の照明光の変化に
よって、暗表示の明度や色相が変化してしまう。これ
は、液晶層1を通過する光路の方向によって、液晶の残
留複屈折のキャンセルの程度が変化するためであり、こ
れを防止することによって、更に良好な表示を実現でき
る。
At this time, the brightness and hue of the dark display change due to changes in the surrounding illumination light, even though the position of the viewer and the liquid crystal display device are fixed. This is because the degree of cancellation of the residual birefringence of the liquid crystal changes depending on the direction of the optical path passing through the liquid crystal layer 1. By preventing this, a better display can be realized.

【0246】〔実施例11〕実施例11として、前述の
図25に示した構成の反射型液晶表示装置を、表6に記
載のパラメータにて作製し、2つのサンプル♯11a,
♯11bを得た。
[Embodiment 11] As Embodiment 11, a reflective liquid crystal display device having the structure shown in FIG. 25 described above was manufactured using the parameters shown in Table 6, and two samples # 11a,
$ 11b was obtained.

【0247】[0247]

【表6】 [Table 6]

【0248】各サンプル♯11a,♯11bの電圧反射
率曲線を図29に記載する。比較のため、実施例3の反
射型液晶表示装置の電圧反射率曲線を記載している。
FIG. 29 shows voltage reflectance curves of the samples # 11a and # 11b. For comparison, a voltage reflectance curve of the reflective liquid crystal display device of Example 3 is shown.

【0249】これから、本実施例のサンプル♯11aに
おいては、明表示の反射率が若干低下するものの、良好
な暗表示が実現していることが分かる。また、サンプル
♯11bにおいては、明度の低下もなく、良好な暗表示
が実現している。
From this, it can be seen that in the sample # 11a of this embodiment, although the reflectivity of bright display is slightly lowered, good dark display is realized. Further, in sample # 11b, good dark display was realized without a decrease in lightness.

【0250】ここで、さらに、光学位相差補償板の使用
枚数を削減することによって、さらに低コストなこれら
の構成例と同様の液晶表示装置を作製することを目的
に、光学位相差補償板101と光学位相差補償板8の2
枚の作用を光学位相差補償板1枚で実現するための検討
を行った。
Here, by further reducing the number of optical phase difference compensating plates to be used, an optical phase difference compensating plate 101 is manufactured for the purpose of producing a liquid crystal display device similar to those of the above configuration examples at lower cost. And optical phase difference compensator 8-2
A study was conducted to realize the action of one sheet with one optical phase difference compensator.

【0251】このとき、2枚の光学位相差補償板が遅相
軸を平行に配置して積層されている場合には、それぞれ
のリタデーションの和のリタデーションを有する1枚の
光学位相差補償板によって代替が可能であり、また、2
枚の光学位相差補償板が遅相軸を直交に配置して積層さ
れている場合には、それぞれのリタデーションの差のリ
タデーションを有する1枚の光学位相差補償板によって
代替が可能であることを利用した。
At this time, when two optical phase difference compensating plates are stacked with their slow axes arranged in parallel, one optical phase difference compensating plate having the retardation of the sum of the respective retardations is used. Alternatives are possible and 2
When two optical retardation compensators are stacked with their slow axes orthogonal to each other, the optical retardation compensator can be replaced by one optical retardation compensator having retardation of each retardation difference. used.

【0252】つまり、本実施例のサンプル♯11bにお
ける光学位相差補償板8と光学位相差補償板101は、
近接して積層配置され、かつ遅相軸方位が直交して配置
されているため、これら2枚の差のリタデーションを有
する光学位相差補償板1枚で代替が可能である。つま
り、光学位相差補償板8のリタデーションの変更によっ
て、サンプル♯11a,♯11b等と同様の効果が発現
する。
That is, the optical phase difference compensating plate 8 and the optical phase difference compensating plate 101 in the sample # 11b of this embodiment are
Since they are arranged close to each other and arranged so that the slow axis directions are orthogonal to each other, one optical phase difference compensator having retardation of the difference between the two can be substituted. That is, by changing the retardation of the optical phase difference compensating plate 8, the same effects as those of the samples # 11a and # 11b are exhibited.

【0253】この効果を確かめるため、さらにサンプル
♯11c,♯11dを作製した。これらの各サンプル♯
11c,♯11dは、前述の実施の形態1の図1と同様
の断面構造を有している。各サンプル♯11c,♯11
dにおける光学位相差補償板8,9の配置を、表7に示
す。
To confirm this effect, samples # 11c and # 11d were further manufactured. Each of these samples
11c and # 11d have the same cross-sectional structure as FIG. 1 of the first embodiment. Each sample # 11c, # 11
Table 7 shows the arrangement of the optical phase difference compensators 8 and 9 at d.

【0254】[0254]

【表7】 [Table 7]

【0255】各サンプル♯11c,♯11dにおける電
圧反射率曲線は、図29に示したサンプル♯11bと同
様であった。
The voltage reflectance curves of samples # 11c and # 11d were similar to those of sample # 11b shown in FIG.

【0256】これにより、液晶に印加される実用上の最
大電圧において、液晶の残留位相差をキャンセルするた
めの第3の光学位相差補償板を追加することによってよ
り良好な特性が実現できることが示された。さらに、2
枚の光学位相差補償板を用いる場合にも、リタデーショ
ンの調整によって、同様の効果が実現可能であることを
確認した。つまり、実施の駆動を考慮した光学位相差補
償板の追加や調整を行うことで、より良好な黒表示が実
現できることを確認した。
Thus, it can be shown that better characteristics can be realized by adding the third optical phase difference compensator for canceling the residual phase difference of the liquid crystal at the practical maximum voltage applied to the liquid crystal. Was done. In addition, 2
It was confirmed that the same effect can be achieved by adjusting the retardation even when using two optical phase difference compensators. That is, it was confirmed that a better black display could be realized by adding or adjusting the optical phase difference compensator in consideration of the actual driving.

【0257】〔実施例12〕実施例12では、液晶層1
の残留複屈折をより多くの方位に関してキャンセル可能
となるよう、第3の光学位相差補償板101として、光
学的に1軸性の傾斜した光軸を有する光学位相差補償板
を配置し、図30に示す構成の反射型液晶表示装置を実
現し、これをサンプル♯12aとした。また、第3の光
学位相差補償板101として、2軸性光学位相差補償板
を用いた、図31に示す構成の反射型液晶表示装置を実
現し、これをサンプル♯12bとした。
[Embodiment 12] In the twelfth embodiment, the liquid crystal layer 1
An optical phase difference compensating plate having an optical axis that is optically uniaxially inclined is arranged as the third optical phase difference compensating plate 101 so that the residual birefringence can be canceled in more directions. A reflective liquid crystal display device having the configuration shown in FIG. 30 was realized, and this was designated as Sample # 12a. Further, a reflection type liquid crystal display device having a configuration shown in FIG. 31 using a biaxial optical phase difference compensating plate as the third optical phase difference compensating plate 101 was realized, and this was used as a sample # 12b.

【0258】この例では、光学位相差補償板101の屈
折率楕円体が基板に対して傾斜していない。
In this example, the refractive index ellipsoid of the optical phase difference compensating plate 101 is not inclined with respect to the substrate.

【0259】ここで、図示していないが、光の拡散性を
有するように、光反射膜7として、図16の反射型液晶
表示装置と同様の凹凸金属反射板を用いている。
Here, although not shown, an uneven metal reflector similar to that of the reflection type liquid crystal display of FIG. 16 is used as the light reflection film 7 so as to have a light diffusing property.

【0260】また、サンプル♯12cとして、光学位相
差補償板101に正の一軸性の光学位相差補償板を用い
た以外は、サンプル♯12a,♯12bと同じ構成を有
する反射型液晶表示装置を作製した。
A reflection type liquid crystal display device having the same structure as that of samples # 12a and # 12b, except that a positive uniaxial optical phase difference compensator was used as the optical phase difference compensator 101 as sample # 12c. Produced.

【0261】各サンプル♯12a〜♯12cの光学素子
の配置を表8に示す。
Table 8 shows the arrangement of the optical elements of each of the samples # 12a to # 12c.

【0262】[0262]

【表8】 [Table 8]

【0263】また、各サンプル♯12a〜♯12cの視
野角の評価結果を表9に記載する。
Table 9 shows the evaluation results of the viewing angles of the samples # 12a to # 12c.

【0264】[0264]

【表9】 [Table 9]

【0265】サンプル♯12aに用いた光学位相差補償
板101は、延伸方法の工夫によって屈折率楕円体が傾
斜したように作製され、正面方向に透過する光線に対す
るリタデーションが30nm程度になるように作製され
ている。
The optical phase difference compensating plate 101 used in the sample # 12a was manufactured so that the refractive index ellipsoid was inclined by devising the stretching method, and the optical retardation compensating plate 101 was manufactured such that the retardation with respect to the light transmitted in the front direction was about 30 nm. Have been.

【0266】図30に記載のように、このフィルムは、
電界のz成分に対する屈折率のみが他のxおよびy成分
に対する屈折率よりも小さい負の一軸性を示し、かつ、
このz方向が平面状フィルムの光学位相差補償板101
の面の法線方向から傾斜している。このz方位が実用上
の最大電圧における液晶配向の方位に近くなるように配
置され、光学位相差補償板101の正面方向の光に対し
ては、x方向が遅相軸として作用する。
As shown in FIG. 30, this film
Only the refractive index for the z component of the electric field exhibits a smaller negative uniaxiality than the refractive index for the other x and y components, and
This z-direction is a flat film optical phase difference compensator 101
The surface is inclined from the normal direction. The z direction is arranged so as to be close to the direction of the liquid crystal alignment at the practical maximum voltage. For light in the front direction of the optical phase difference compensator 101, the x direction acts as a slow axis.

【0267】この光学位相差補償板101は、光学機能
層の厚みをd101 とし、図30記載のx、y、z方向の
屈折率をそれぞれnx,y,z として、(ny −nz
)d1 01 =(nx −nz )d101 =300nmであっ
た。
This optical phase difference compensating plate 101 has an optical function
Layer thickness d101In the x, y, and z directions shown in FIG.
The refractive index is nx,ny,nzAs (ny-Nz 
 ) D1 01= (Nx-Nz) D101= 300nm
Was.

【0268】さらに、液晶層1の立体配向を精密にキャ
ンセルするべく、ネマティック液晶性配向や、ディスコ
ティック液晶性配向を固定化した高分子フィルムを用い
てもよいことは言うまでもない。
Further, it is needless to say that a polymer film in which the nematic liquid crystal alignment or the discotic liquid crystal alignment is fixed may be used in order to accurately cancel the three-dimensional alignment of the liquid crystal layer 1.

【0269】サンプル♯12bに用いた光学位相差補償
板101は、延伸方法の工夫によって2 軸性の屈折率楕
円体となるように作製されている。正面方向に透過する
光軸に対するリタデーションが30nm程度になるよう
に作製されている。
The optical retardation compensating plate 101 used in the sample # 12b is manufactured so as to have a biaxial refractive index ellipsoid by devising a stretching method. It is manufactured so that the retardation with respect to the optical axis transmitting in the front direction is about 30 nm.

【0270】図31に記載のように、このフィルムは、
電界の各成分に対する屈折率は、大きいものからx成
分、y成分、z成分となる。また、(nx −ny )d
101 =30nm、(ny −nz )d101 =300nmで
あった。
As shown in FIG. 31, this film
The refractive index for each component of the electric field is x component, y component, and z component in descending order. Further, (n x -n y) d
101 = 30 nm, were (n y -n z) d 101 = 300nm.

【0271】表9に示したように、明表示はどれも白表
示であったが、暗表示は、良好なものから、サンプル♯
12a,♯12b,♯12cとなった。また、全体の評
価は、良好なものから、サンプル♯12a,♯12b,
♯12cの順になっていた。これは、白表示においても
特性が変動しているが、視覚的な差がないためである。
これに対して、黒表示においては、視覚的な差が大き
く、全体の評価に影響したためである。
As shown in Table 9, all of the bright displays were white display, but the dark display was good.
12a, $ 12b, and $ 12c. In addition, the overall evaluation was good, and the samples # 12a, # 12b,
The order was $ 12c. This is because the characteristics fluctuate also in white display, but there is no visual difference.
On the other hand, in the black display, the visual difference is large, affecting the overall evaluation.

【0272】以上のように、液晶の立体配向を考慮した
光学位相差補償板の工夫によって、良好な視野角の液晶
表示装置が実現できることを確認した。さらに、光学位
相差補償板8および9を2軸性にすることで、より良好
な暗状態が実現することを確認している。
As described above, it was confirmed that a liquid crystal display device having a good viewing angle can be realized by devising an optical phase difference compensator in consideration of the three-dimensional orientation of liquid crystal. Furthermore, it has been confirmed that a better dark state can be realized by making the optical phase difference compensators 8 and 9 biaxial.

【0273】なお、本実施例においても、実施例11の
ように、低コスト化のために、光学位相差補償板8と光
学位相差補償板101の機能を併せもつ位相差フィルム
が利用可能であることは言うまでもない。
Also in this embodiment, a retardation film having both functions of the optical retardation compensating plate 8 and the optical retardation compensating plate 101 can be used for cost reduction as in the eleventh embodiment. Needless to say, there is.

【0274】以上で説明したように、本発明の反射型液
晶表示装置によれば、光反射膜等の光反射板の反射面を
液晶層側に設置することができ、良好な暗状態を実現で
きる。よって、視差のない高コントラストの高精細で動
画表示可能な反射型液晶表示装置が実現できる。
As described above, according to the reflection type liquid crystal display device of the present invention, the reflection surface of the light reflection plate such as the light reflection film can be provided on the liquid crystal layer side, and a good dark state is realized. it can. Therefore, it is possible to realize a reflective liquid crystal display device capable of displaying a moving image with high resolution and high contrast without parallax.

【0275】また、本発明のタッチパネル一体型反射型
液晶表示装置によれば、上記本発明の反射型液晶表示装
置にタッチパネルを付加する場合に、偏光板と2枚の光
学位相差補償板と組み合わせたタッチパネルを配置する
ことにより、表示特性に悪影響を及ぼす反射光の発生を
防止し、高品位のタッチパネル一体型反射型液晶表示装
置が実現できる。
According to the touch panel-integrated reflective liquid crystal display device of the present invention, when a touch panel is added to the reflective liquid crystal display device of the present invention, a combination of a polarizing plate and two optical phase difference compensating plates is used. By arranging the touch panel, it is possible to prevent the occurrence of reflected light that adversely affects the display characteristics, and to realize a high-quality touch panel-integrated reflective liquid crystal display device.

【0276】[0276]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の反射型液
晶表示装置によれば、光反射膜等の光反射板の反射面を
液晶層側に設置することができ、良好な暗状態を実現で
きる。よって、視差のない、高コントラストの高精細で
動画表示可能な反射型液晶表示装置が実現できる。
As described above, according to the reflection type liquid crystal display device of the present invention, the reflection surface of a light reflection plate such as a light reflection film can be provided on the liquid crystal layer side, and a good dark state can be obtained. realizable. Therefore, it is possible to realize a reflective liquid crystal display device capable of displaying a moving image with high resolution and high contrast without parallax.

【0277】また、本発明の反射型液晶表示装置に高明
度に調整されたカラーフィルタを用いれば、良好な色再
現性を有した表示品位の高いカラー表示反射型液晶表示
装置を実現することができる。
When a color filter adjusted to high brightness is used in the reflection type liquid crystal display device of the present invention, a color display reflection type liquid crystal display device having good color reproducibility and high display quality can be realized. it can.

【0278】さらに、本発明の反射型液晶表示装置によ
れば、上記円偏光手段として、液晶層への入射光が円偏
光になる条件から、液晶層に電圧が印加された状態で生
じる残留位相差をキャンセルする分だけ変更された光学
位相差補償板を用いたので、液晶層に電圧が印加された
状態で生じる残留位相差をキャンセルでき、液晶層に電
圧が印加された状態で良好な暗表示を実現できる。
Further, according to the reflection type liquid crystal display device of the present invention, as the circularly polarizing means, the residual position generated when the voltage is applied to the liquid crystal layer is changed from the condition that the light incident on the liquid crystal layer becomes circularly polarized light. Since the optical phase difference compensator that has been changed by the amount that cancels the phase difference is used, the residual phase difference that occurs when a voltage is applied to the liquid crystal layer can be canceled, and good darkness can be obtained when the voltage is applied to the liquid crystal layer. Display can be realized.

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

【図1】図1は、本発明による一実施形態の反射型液晶
表示装置の概略構造を示す要部断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a principal part showing a schematic structure of a reflective liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2は、一実施形態の偏光板と2枚の光学位相
差補償板との配置の設定方位を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a setting orientation of an arrangement of a polarizing plate and two optical phase difference compensators according to an embodiment.

【図3】図3は、実施例1の反射型液晶表示装置におけ
る反射率を予測するための評価関数の550nmの単色
光における数値を等値線図に図示した計算結果グラフで
ある。
FIG. 3 is a calculation result graph in which a numerical value of an evaluation function for predicting the reflectance in the reflection type liquid crystal display device of Example 1 in the case of 550 nm monochromatic light is shown in an isodiagram.

【図4】図4は、実施例1の反射型液晶表示装置におけ
る反射率を予測するための評価関数の視感度を考慮した
数値を等値線図に図示した計算結果グラフである。
FIG. 4 is a calculation result graph in which a numerical value in consideration of luminosity of an evaluation function for predicting a reflectance in the reflection type liquid crystal display device of Example 1 is shown in an isometric diagram.

【図5】図5は、実施例1の反射型液晶表示装置におけ
る反射率を予測するための評価関数とD65標準光源ス
ペクトルによって計算されるCIE1931色度座標の
xを等値線図に図示した計算結果グラフである。
FIG. 5 is an isometric diagram showing an evaluation function for predicting a reflectance in the reflective liquid crystal display device of Example 1 and x of CIE1931 chromaticity coordinates calculated by a D65 standard light source spectrum. It is a calculation result graph.

【図6】図6は、実施例1の反射型液晶表示装置におけ
る反射率を予測するための評価関数とD65標準光源ス
ペクトルによって計算されるCIE1931色度座標の
yを等値線図に図示した計算結果グラフである。
FIG. 6 is an isometric diagram showing an evaluation function for predicting the reflectance in the reflection type liquid crystal display device of Example 1 and y of the CIE1931 chromaticity coordinates calculated by the D65 standard light source spectrum. It is a calculation result graph.

【図7】図7は、図4、図5、図6によって良好なホワ
イトバランスと明度がともに得られる領域を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a region where good white balance and lightness are both obtained by FIGS. 4, 5 and 6;

【図8】図8は、実施例3の反射型液晶表示装置の偏光
板と2枚の光学位相差補償板との配置の設定方位を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a setting orientation of an arrangement of a polarizing plate and two optical phase difference compensating plates of the reflective liquid crystal display device according to the third embodiment.

【図9】図9は、実施例3の反射型液晶表示装置の反射
率の電圧依存性の測定値を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a measured value of the voltage dependence of the reflectance of the reflective liquid crystal display device according to the third embodiment.

【図10】図10は、実施例3の反射型液晶表示装置の
反射率の電圧依存性を測定した測定光学系を示す配置概
念図である。
FIG. 10 is a layout conceptual diagram illustrating a measurement optical system that measures the voltage dependence of the reflectance of the reflective liquid crystal display device of Example 3.

【図11】図11は、実施例4の反射型液晶表示装置の
偏光板と2枚の光学位相差補償板との配置の設定方位を
示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a setting orientation of an arrangement of a polarizing plate and two optical phase difference compensating plates of a reflective liquid crystal display device according to a fourth embodiment.

【図12】図12(a) 、図12 (b)はそれぞれ実施
例5の反射型液晶表示装置のサンプル♯5a,♯5bに
ついて、偏光板配置方向と2枚の光学位相差補償板の配
置方向と液晶層の液晶配向との設定方位を示す図であ
る。
FIGS. 12 (a) and 12 (b) show the arrangement directions of polarizing plates and the arrangement of two optical phase difference compensators for samples # 5a and # 5b of the reflection type liquid crystal display device of Example 5, respectively. FIG. 4 is a diagram illustrating a set direction between a direction and a liquid crystal orientation of a liquid crystal layer.

【図13】図13は、実施例5の反射型液晶表示装置の
反射率の電圧依存性の測定値を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a measured value of the voltage dependence of the reflectance of the reflective liquid crystal display device according to the fifth embodiment.

【図14】図14は、実施例7の上基板近傍の液晶の配
向方向と観察方位を含む平面との配置の設定方位を示す
図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a setting orientation of an arrangement of a liquid crystal orientation direction near an upper substrate of Example 7 and a plane including an observation orientation.

【図15】図15は、実施例7の反射型液晶表示装置を
θ4の値を変化させて目視観察した結果を示す表であ
る。
FIG. 15 is a table showing the result of visual observation of the reflection type liquid crystal display device of Example 7 while changing the value of θ4.

【図16】図16は、実施例8の反射型液晶表示装置の
概略構造を示す要部断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view of a principal part showing a schematic structure of a reflective liquid crystal display device according to an eighth embodiment.

【図17】図17は、実施例8の反射型液晶表示装置の
偏光板配置方向と2枚の光学位相差補償板の配置方向と
液晶層の液晶配向との設定方位を示す図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a setting direction of a polarizing plate arrangement direction, a disposing direction of two optical phase difference compensating plates, and a liquid crystal orientation of a liquid crystal layer of the reflection type liquid crystal display device of Example 8;

【図18】図18は、実施例9の反射型液晶表示装置に
用いた光反射板の凹凸形状を示す部分拡大平面図であ
る。
FIG. 18 is a partially enlarged plan view showing a concave-convex shape of a light reflection plate used in a reflection type liquid crystal display device of Example 9;

【図19】図19は、実施例9の反射性電極(光反射
板)の反射特性の測定光学系の測定方位を示す概念図で
ある。
FIG. 19 is a conceptual diagram showing a measurement direction of an optical system for measuring a reflection characteristic of a reflective electrode (light reflecting plate) according to a ninth embodiment.

【図20】図20は、図19の測定系による実施例9の
反射性電極(光反射板)の反射特性の測定値を示す図で
ある。
FIG. 20 is a diagram showing measured values of the reflection characteristics of the reflective electrode (light reflection plate) of Example 9 by the measurement system of FIG. 19;

【図21】図21(a)ないし図21(d)はそれぞれ
実施例9の反射型液晶表示装置のサンプル♯9a,♯9
b,♯9c,♯9dについて、偏光板配置方向と2枚の
光学位相差補償板の配置方向と液晶層の液晶配向との設
定方位を示す図である。
FIGS. 21 (a) to 21 (d) show samples # 9a and # 9 of a reflection type liquid crystal display device of Example 9, respectively.
FIG. 9B is a diagram illustrating the setting directions of the polarizing plate arrangement direction, the arrangement directions of the two optical retardation compensators, and the liquid crystal alignment of the liquid crystal layer for b, # 9c, and # 9d.

【図22】図22は、実施例10のタッチパネル一体型
反射型液晶表示装置に用いたタッチパネルの概略構造を
示す要部断面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional view of a principal part showing a schematic structure of a touch panel used in a touch panel-integrated reflective liquid crystal display device of Example 10;

【図23】図23は、実施例10のタッチパネル一体型
反射型液晶表示装置の概略構造を示す要部断面図であ
る。
FIG. 23 is a cross-sectional view of a principal part showing a schematic structure of a touch panel-integrated reflective liquid crystal display device of Example 10;

【図24】図24は、比較例のタッチパネル一体型反射
型液晶表示装置の概略構造を示す要部断面図である。
FIG. 24 is an essential part cross-sectional view showing a schematic structure of a touch panel-integrated reflective liquid crystal display device of a comparative example.

【図25】図25は、本発明による他の実施形態の反射
型液晶表示装置の概略構造を示す要部断面図である。
FIG. 25 is a sectional view of a principal part showing a schematic structure of a reflection type liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.

【図26】図26は、他の実施形態の偏光板と2枚の光
学位相差補償板との配置の設定方位を示す図である。
FIG. 26 is a diagram illustrating a setting orientation of an arrangement of a polarizing plate and two optical phase difference compensating plates according to another embodiment.

【図27】図27は、反射型液晶表示装置の液晶層の配
向の電圧による違いを示す説明図である。
FIG. 27 is an explanatory diagram showing a difference in alignment of a liquid crystal layer of a reflective liquid crystal display device depending on a voltage.

【図28】図28は、反射型液晶表示装置の液晶層の配
向の方向と照明方向の関係によって視野角が変化する様
子を示す説明図である。
FIG. 28 is an explanatory diagram showing how the viewing angle changes depending on the relationship between the orientation direction of the liquid crystal layer and the illumination direction of the reflective liquid crystal display device.

【図29】図29は、実施例11の反射型液晶表示装置
の反射率の電圧依存性の測定値を示す図である。
FIG. 29 is a diagram showing a measured value of the voltage dependence of the reflectance of the reflective liquid crystal display device of Example 11;

【図30】図30は、実施例12のサンプル♯12aの
構造を示す要部断面図である。
FIG. 30 is a fragmentary cross-sectional view showing a structure of Sample # 12a of Example 12;

【図31】図31は、実施例12のサンプル♯12bの
構造を示す要部断面図である。
FIG. 31 is a fragmentary cross-sectional view showing a structure of Sample # 12b of Example 12.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶層 2,3 配向膜 4,5 基板 6 透明電極 7 光反射膜 8 光学位相差補償板 9 光学位相差補償板 10 偏光板 11 偏光板の透過軸方位 12 光学位相差補償板9の遅相軸方位 13 光学位相差補償板8の遅相軸方位 14 カラーフィルタ上に形成された配向膜近傍の液晶
分子の配向の方位 15 TFT素子基板上に形成された配向膜近傍の液晶
分子の配向の方位 16 反射型液晶表示装置 19 光反射性画素電極 23 TFT素子基板 26 カラーフィルタ基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal layer 2, 3 Orientation film 4, 5 Substrate 6 Transparent electrode 7 Light reflection film 8 Optical phase difference compensator 9 Optical phase difference compensator 10 Polarizer 11 Transmission axis direction of polarizer 12 Delay of optical phase compensator 9 Phase axis direction 13 Slow axis direction of optical retardation compensator 8 14 Orientation of liquid crystal molecules near alignment film formed on color filter 15 Orientation of liquid crystal molecules near alignment film formed on TFT element substrate Orientation 16 reflective liquid crystal display device 19 light-reflective pixel electrode 23 TFT element substrate 26 color filter substrate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 孝 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 2H042 BA04 BA20 2H049 BA03 BA47 BB03 BB63 BC22 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA41Z HA07 HA08 LA17  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Takashi Sato 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka F-term (reference) 2H042 BA04 BA20 2H049 BA03 BA47 BB03 BB63 BC22 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA41Z HA07 HA08 LA17

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも光反射手段を有する第1の基板
と光透過性を有する第2の基板とに挟持され、誘電率異
方性が正で、配向されたネマティック液晶からなる液晶
層と、少なくとも1枚の直線偏光板を有し、自然光から
左右廻りいずれかの概ね円偏光を選択的に透過する円偏
光手段とを備え、少なくとも上記の光反射手段、液晶
層、円偏光手段が積層配置されて構成され、前記円偏光
手段に自然光が入射した場合に円偏光を出射する面が前
記液晶層側に設置されるとともに、該液晶層の液晶の複
屈折率差と液晶層厚との積が150nm以上350nm
以下であり、かつ、該液晶層のツイスト角が45度から
100度の範囲である反射型液晶表示装置であって、 上記円偏光手段は、光学位相差補償板を用いたものであ
り、 上記光学位相差補償板は、液晶層への入射光が円偏光に
なる条件から、液晶層に電圧が印加された状態で生じる
残留位相差をキャンセルする分だけ変更された条件に設
定して暗状態とすることを特徴とする反射型液晶表示装
置。
A liquid crystal layer sandwiched between at least a first substrate having a light reflecting means and a second substrate having a light transmissivity, the liquid crystal layer comprising a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy and being oriented; A circularly polarizing means having at least one linearly polarizing plate and selectively transmitting substantially circularly polarized light in either direction from natural light to the left or right; at least the light reflecting means, the liquid crystal layer, and the circularly polarizing means are stacked and arranged; A surface that emits circularly polarized light when natural light is incident on the circularly polarized light means is provided on the liquid crystal layer side, and a product of a birefringence difference of liquid crystal of the liquid crystal layer and a liquid crystal layer thickness. Is 150 nm or more and 350 nm
A reflective liquid crystal display device wherein the twist angle of the liquid crystal layer is in the range of 45 degrees to 100 degrees, wherein the circularly polarizing means uses an optical retardation compensator; The optical phase difference compensator is set in the dark state by changing the condition that the incident light to the liquid crystal layer becomes circularly polarized light to the condition changed by the amount to cancel the residual phase difference generated when the voltage is applied to the liquid crystal layer. A reflective liquid crystal display device.
【請求項2】少なくとも光反射手段を有する第1の基板
と光透過性を有する第2の基板とに挟持され、誘電率異
方性が正で、配向されたネマティック液晶からなる液晶
層と、少なくとも1枚の直線偏光板を有し、自然光から
左右廻りいずれかの概ね円偏光を選択的に透過する円偏
光手段とを備え、少なくとも上記の光反射手段、液晶
層、円偏光手段が積層配置されて構成され、前記円偏光
手段に自然光が入射した場合に円偏光を出射する面が前
記液晶層側に設置されるとともに、該液晶層の液晶の複
屈折率差と液晶層厚との積が85nm以上350nm以
下であり、かつ、該液晶層のツイスト角が0度より大き
く100度以下の範囲である反射型液晶表示装置であっ
て、 上記円偏光手段は、光学位相差補償板を用いたものであ
り、 上記光学位相差補償板は、液晶層への入射光が円偏光に
なる条件から、液晶層に電圧が印加された状態で生じる
残留位相差をキャンセルする分だけ変更された条件に設
定して暗状態とすることを特徴とする反射型液晶表示装
置。
A liquid crystal layer sandwiched between at least a first substrate having a light reflecting means and a second substrate having a light transmissive property and having a positive dielectric anisotropy and comprising an oriented nematic liquid crystal; A circularly polarizing means having at least one linearly polarizing plate and selectively transmitting substantially circularly polarized light in either direction from natural light to the left or right; at least the light reflecting means, the liquid crystal layer, and the circularly polarizing means are stacked and arranged; A surface that emits circularly polarized light when natural light is incident on the circularly polarized light means is provided on the liquid crystal layer side, and a product of a birefringence difference of liquid crystal of the liquid crystal layer and a liquid crystal layer thickness. Is 85 nm or more and 350 nm or less, and the twist angle of the liquid crystal layer is in a range of more than 0 degree and 100 degrees or less, wherein the circularly polarizing means uses an optical phase difference compensating plate. The above optical The phase difference compensator is set to a dark state by changing the condition that the incident light to the liquid crystal layer becomes circularly polarized light to the condition changed by canceling the residual phase difference generated when the voltage is applied to the liquid crystal layer. A reflective liquid crystal display device, characterized in that:
【請求項3】請求項1または2に記載の反射型液晶表示
装置において、 前記円偏光手段が、基板法線方向のリタデーションが1
00nm以上180nm以下に設定された第1の光学位
相差補償板と、基板法線方向のリタデーションが200
nm以上360nm以下に設定された第2の光学位相差
補償板と、直線偏光板とからなり、かつ、前記直線偏光
板の透過軸又は吸収軸と前記第1の光学位相差補償板の
遅相軸とのなす角度をθ1として前記直線偏光板の透過
軸又は吸収軸と前記第2の光学位相差補償板の遅相軸と
のなす角度をθ2としたとき|2×θ2−θ1|の値が
35度以上55度以下であり、 上記第1の光学位相差補償板のリタデーションが、可視
波長領域全域において四分の1波長だけの位相差を与え
ることのできるリタデーションから、液晶層に電圧が印
加された状態で生じる残留位相差をキャンセルする分だ
け変更されたリタデーションに設定され、 上記第2の光学位相差補償板のリタデーションが、可視
波長領域全域において二分の1波長だけの位相差を与え
ることのできるリタデーションに設定されていることを
特徴とする反射型液晶表示装置。
3. The reflection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein said circularly polarizing means has a retardation of 1 in a normal direction of the substrate.
A first optical phase difference compensating plate set at not less than 00 nm and not more than 180 nm, and a retardation in a direction normal to the substrate is 200
a second optical phase difference compensating plate set to at least nm and not more than 360 nm, and a linear polarizing plate, and a transmission axis or an absorption axis of the linear polarizing plate and a slow phase of the first optical phase difference compensating plate. The value of | 2 × θ2−θ1 | when the angle between the transmission axis or the absorption axis of the linear polarizing plate and the slow axis of the second optical phase difference compensator is θ2, where θ1 is the angle formed with the axis. Is not less than 35 degrees and not more than 55 degrees, and the retardation of the first optical phase difference compensating plate is such that a voltage is applied to the liquid crystal layer from a retardation capable of giving a phase difference of only a quarter wavelength in the entire visible wavelength region. The retardation of the second optical phase difference compensator is set to a retardation changed by an amount to cancel the residual phase difference generated in the applied state, and the retardation of the second optical phase difference compensator gives a phase difference of only a half wavelength in the entire visible wavelength region. Preparative reflection type liquid crystal display device, characterized in that it is set to retardation can.
【請求項4】請求項1または2に記載の反射型液晶表示
装置において、 前記円偏光手段が、基板法線方向のリタデーションが1
00nm以上180nm以下に設定された第1の光学位
相差補償板と、基板法線方向のリタデーションが200
nm以上360nm以下に設定された第2の光学位相差
補償板と、直線偏光板とからなり、かつ、前記直線偏光
板の透過軸又は吸収軸と前記第1の光学位相差補償板の
遅相軸とのなす角度をθ1として前記直線偏光板の透過
軸又は吸収軸と前記第2の光学位相差補償板の遅相軸と
のなす角度をθ2としたとき|2×θ2−θ1|の値が
35度以上55度以下であり、 上記第1の光学位相差補償板の遅相軸の方位が、液晶層
の厚さ方向の両端面の中央における液晶配向方向と平行
であり、 上記第1の光学位相差補償板のリタデーションが、可視
波長領域全域において四分の1波長だけの位相差を与え
ることのできるリタデーションより、10nmから50
nm小さいリタデーションに設定され、 上記第2の光学位相差補償板のリタデーションが、可視
波長領域全域において二分の1波長だけの位相差を与え
ることのできるリタデーションに設定されていることを
特徴とする反射型液晶表示装置。
4. The reflection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein said circularly polarizing means has a retardation of 1 in a direction normal to the substrate.
A first optical phase difference compensating plate set at not less than 00 nm and not more than 180 nm, and a retardation in a direction normal to the substrate is 200
a second optical phase difference compensating plate set to at least nm and not more than 360 nm, and a linear polarizing plate, and a transmission axis or an absorption axis of the linear polarizing plate and a slow phase of the first optical phase difference compensating plate. The value of | 2 × θ2−θ1 | when the angle between the transmission axis or the absorption axis of the linear polarizing plate and the slow axis of the second optical phase difference compensator is θ2, where θ1 is the angle formed with the axis. Is not less than 35 degrees and not more than 55 degrees, and the direction of the slow axis of the first optical phase difference compensator is parallel to the liquid crystal alignment direction at the center of both end faces in the thickness direction of the liquid crystal layer; The retardation of the optical phase difference compensating plate is 10 to 50 nm higher than the retardation that can give a phase difference of only a quarter wavelength in the entire visible wavelength region.
wherein the retardation of the second optical phase difference compensator is set to a retardation capable of giving a phase difference of only a half wavelength in the entire visible wavelength region. Liquid crystal display device.
【請求項5】請求項1または2に記載の反射型液晶表示
装置において、 前記円偏光手段が、基板法線方向のリタデーションが1
00nm以上180nm以下に設定された第1の光学位
相差補償板と、基板法線方向のリタデーションが200
nm以上360nm以下に設定された第2の光学位相差
補償板と、直線偏光板とからなり、かつ、前記直線偏光
板の透過軸又は吸収軸と前記第1の光学位相差補償板の
遅相軸とのなす角度をθ1として前記直線偏光板の透過
軸又は吸収軸と前記第2の光学位相差補償板の遅相軸と
のなす角度をθ2としたとき|2×θ2−θ1|の値が
35度以上55度以下であり、 上記第1の光学位相差補償板の遅相軸の方位が、液晶層
の厚さ方向の両端面の中央における液晶配向方向と直交
し、 上記第1の光学位相差補償板のリタデーションが、可視
波長領域全域において四分の1波長だけの位相差を与え
ることのできるリタデーションより、10nmから50
nm大きいリタデーションに設定され、 上記第2の光学位相差補償板のリタデーションが、可視
波長領域全域において二分の1波長だけの位相差を与え
ることのできるリタデーションに設定されていることを
特徴とする反射型液晶表示装置。
5. The reflection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein said circularly polarizing means has a retardation of 1 in a direction normal to the substrate.
A first optical phase difference compensating plate set at not less than 00 nm and not more than 180 nm, and a retardation in a direction normal to the substrate is 200
a second optical phase difference compensating plate set to at least nm and not more than 360 nm, and a linear polarizing plate, and a transmission axis or an absorption axis of the linear polarizing plate and a slow phase of the first optical phase difference compensating plate. The value of | 2 × θ2−θ1 | when the angle between the transmission axis or the absorption axis of the linear polarizing plate and the slow axis of the second optical phase difference compensator is θ2, where θ1 is the angle formed with the axis. Is not less than 35 degrees and not more than 55 degrees, and the direction of the slow axis of the first optical phase difference compensator is orthogonal to the liquid crystal alignment direction at the center of both end faces in the thickness direction of the liquid crystal layer; The retardation of the optical phase difference compensator is 10 to 50 nm, which is smaller than the retardation that can give a phase difference of only a quarter wavelength in the entire visible wavelength region.
wherein the retardation of the second optical phase difference compensator is set to a retardation capable of giving a phase difference of only a half wavelength in the entire visible wavelength region. Liquid crystal display device.
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