JP2003029301A - 反射型フルカラー液晶表示素子及び該素子を備えた表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カイラルネマチック液晶組成物を用いて、色
再現性の範囲が広く、白色のバランスが良好で、コント
ラストの高い反射型フルカラー液晶表示素子及び該素子
を備えた表示装置を得る。 【解決手段】 一対の基板間にカイラルネマチック液晶
組成物からなる液晶層を挟持した複数の液晶セルを積層
した反射型フルカラー液晶表示素子。上から順に、青色
を選択反射する液晶セルＢ、緑色を選択反射する液晶セ
ルＧ、赤色を選択反射する二つの液晶セルＲ２，Ｒ１が
積層されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型フルカラー
液晶表示素子、特に、光の三原色であるＲ，Ｇ，Ｂの光
を選択的に反射する液晶セルを積層した反射型フルカラ
ー液晶表示素子及び該素子を備えた表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液晶表示素子は、透明電極を有
する一対の基板とこの基板間に挟持された液晶層とから
なる。この液晶層に駆動電圧を印加することで液晶分子
の配列を制御し、素子に入射される外光を変調して目的
とする画像の表示を行う。

【０００３】液晶表示方式として従来から様々な方法が
提示されている。近年、ネマチック液晶にカイラル材料
を添加することにより、室温においてコレステリック液
晶相を示すようにしたカイラルネマチック液晶組成物を
用いた液晶表示素子が種々研究されている。

【０００４】かかる液晶表示素子は、例えば、コレステ
リック相の選択反射を利用した低消費電力を特徴とする
反射型の液晶表示素子として用いられることが知られて
いる。この反射型液晶表示素子では、例えば、エネルギ
ーの高い又は低いパルス電圧を選択的に印加することに
より、液晶をプレーナ状態（着色状態）とフォーカルコ
ニック状態（透明状態）に切り換えて表示を行う。そし
て、パルス電圧の印加を停止した後もプレーナ状態、フ
ォーカルコニック状態又はそれらの混在した状態が保持
されることで（このようなプレーナ及びフォーカルコニ
ックの各状態の保持性を一般的に双安定性又はメモリー
性と称する）、電圧の印加を停止した後も表示が保たれ
るようにすることが可能である。

【０００５】また、この液晶表示素子のフルカラー表示
を実現する一つの方法として、赤色表示を行う液晶セ
ル、緑色表示を行う液晶セル、青色表示を行う液晶セル
の３層を積層した液晶表示素子とすることが考えられ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このカ
イラルネマチック液晶組成物を用いた反射型フルカラー
液晶表示素子においては、赤色を表示する液晶セルの反
射率が低いために色再現範囲が狭く、白色のバランスが
悪く、コントラストも低いという問題点があった。赤色
を選択反射するカイラルネマチック液晶組成物は、カイ
ラル材料の含有量が少なくねじれのピッチが長いため、
どうしても他の緑色や青色を選択反射する液晶組成物に
比べると液晶層の厚さが同じ場合、反射率が低くなって
しまう。

【０００７】この欠点を補うための一つの方法として、
赤色表示を行う液晶層を厚くして反射率を改善する方法
が挙げられる。しかしながら、液晶層が厚くなるにつれ
てフォーカルコニック状態での透明度は低下し、黒色の
表示特性が低下するため、赤色表示を行う液晶層をあま
り厚くすることはできない。また、液晶層が厚くなると
駆動電圧が高くなって安価な汎用の駆動用ＩＣが使用で
きないという問題点が発生する。

【０００８】そこで、本発明の目的は、カイラルネマチ
ック液晶組成物を用いて、色再現範囲が広く、白色のバ
ランスが良好で、コントラストの高い反射型フルカラー
液晶表示素子を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、カイラルネマチック
液晶組成物を用いて、黒色の表示特性を大きく低下させ
ることなく反射率を高くした反射型フルカラー液晶表示
素子を提供することにある。

【００１０】本発明のさらに他の目的は、カイラルネマ
チック液晶組成物を用いて、安価に製造可能で、駆動電
圧が低い反射型フルカラー液晶表示素子を提供すること
にある。

【００１１】本発明のその他の目的は、表示特性が良好
で、しかも構成が簡素でコスト低減が可能な表示装置を
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】本発明者
らは前記課題を解決するために鋭意研究を重ねたとこ
ろ、青色を選択反射する液晶セル及び緑色を選択反射す
る液晶セルをそれぞれ１層として、観察側から最も遠い
赤色を選択反射する液晶セルを２層積層することによ
り、赤色の反射率が向上し、従来の問題点を解決できる
ことを見出した。

【００１３】即ち、本発明に係る反射型フルカラー液晶
表示素子は、少なくとも一方が透明な一対の基板間に、
ネマチック液晶混合物とカイラル材料からなる、室温で
コレステリック相を示し可視光中の特定波長の光を選択
反射するカイラルネマチック液晶組成物からなる液晶層
を挟持した複数の液晶セルをその厚さ方向に積層した反
射型フルカラー液晶表示素子において、上から順に、青
色を選択反射する液晶セル、緑色を選択反射する液晶セ
ル、赤色を選択反射する液晶セルが積層されており、青
色を選択反射する液晶セル及び緑色を選択反射する液晶
セルをそれぞれ１層にすると共に、赤色を選択反射する
液晶セルを２層としたものである。

【００１４】本発明に係る反射型フルカラー液晶表示素
子においては、赤色を選択反射する液晶セルを２層とす
ることにより、赤色の反射率が高くなって色再現範囲が
広くなり、白色のバランスが向上し、かつ、コントラス
トも向上する。また、駆動電圧が高くなることがなく、
汎用の駆動用ＩＣを使用して安価に製造することが可能
となる。さらに、赤色を選択反射する液晶層を厚くする
必要はなく、黒色の表示が悪くなるおそれがない。

【００１５】ところで、本発明に係る反射型フルカラー
液晶表示素子においては、青色を選択反射する液晶セ
ル、緑色を選択反射する液晶セル、赤色を選択反射する
第１の液晶セル及び赤色を選択反射する第２の液晶セル
を構成するそれぞれの液晶層がほぼ同等の厚さであるこ
とが好ましい。これにて、製造時の工程を極力共通化で
き、安価に素子を製造することができる。また、全ての
液晶セルを同等の電圧で駆動することも可能になる。

【００１６】特に、青色を選択反射する液晶セル、緑色
を選択反射する液晶セル、赤色を選択反射する第１の液
晶セル及び赤色を選択反射する第２の液晶セルのそれぞ
れがほぼ同等の駆動電圧をすれば、全ての液晶セルに対
して共通の駆動用ＩＣを使用することができ、一層のコ
ストダウンを図ることができる。

【００１７】また、青色を選択反射する液晶セル、緑色
を選択反射する液晶セル、赤色を選択反射する第１の液
晶セル及び赤色を選択反射する第２の液晶セルのそれぞ
れの反射スペクトルのピーク反射波長が、それぞれ４５
０〜４９０ｎｍ、５５０〜５９０ｎｍ、６５０〜６９０
ｎｍ、６５０〜６９０ｎｍに調整することで、色再現性
がより広くなり、より良好な白色表示が可能となり、コ
ントラストもより向上する。

【００１８】好ましい表示を得るために、液晶層の厚み
は３〜１０μｍであることが適当である。３μｍよりも
薄いと反射率が低くなり良好な着色状態得られない。逆
に、１０μｍよりも厚いと駆動電圧が高くなり、黒色の
表示が劣化し、コントラストも低くなる。

【００１９】赤色を選択反射する第１の液晶セルと赤色
を選択反射する第２の液晶セルとの間に位相差板を挟持
してもよく、これにて、赤色の反射率が大きく向上す
る。この場合、赤色を選択反射する第１の液晶セル及び
赤色を選択反射する第２の液晶セルを構成するカイラル
ネマチック液晶組成物を同じ成分とすれば、製造工程の
共通化が図れ、製造コストも安くなる。

【００２０】赤色を選択反射する第１の液晶セル及び赤
色を選択反射する第２の液晶セルを構成するカイラルネ
マチック液晶組成物に含まれるカイラル材料を、旋光方
向が互いに逆向きとしてもよい。右旋光と左旋光の両方
の反射光を表示に利用できるため、反射率が大幅に向上
する。

【００２１】ところで、カイラルネマチック液晶組成物
は、カイラル材料の含有量を変えることにより、選択反
射波長を制御することができるという利点がある。カイ
ラル材料の含有量は、ネマチック液晶混合物及びカイラ
ル材料の合計重量に対して、８〜４５重量％が良好であ
り、カイラル材料の含有量が８重量％より少なすぎると
十分なメモリー性を得られないことがあり、逆に４５重
量％より多すぎると室温でコレステリック相を示さなく
なったり、固化したりすることがある。

【００２２】さらに、２種以上のカイラル材料を混合す
ることによって、温度による選択反射波長のシフト量を
調整することができ、安定した温度特性を示すことが可
能となる。また、液晶組成物は色素を添加することによ
り反射ピーク波形の色純度を向上させることができる。
添加される色素としては、従来知られている各種色素を
使用することができ、液晶組成物と相溶性の良好なもの
が好適に用いられる。例えば、アゾ色素、キノン化合
物、アントラキノン化合物等、あるいは二色性色素等が
使用可能であり、これらの色素を複数種用いてもよい。
添加量としては、例えば、ネマチック液晶混合物とカイ
ラル材料との合計量に対して３重量％以下が好ましい。
添加量が多すぎると液晶の選択反射が低くなり、コント
ラストが下がってしまう。

【００２３】また、液晶組成物への色素添加に代えて、
あるいはそれと併用してカラーフィルターを設けてもよ
い。例えば、液晶セルにフィルター層を設けることがで
きる。このフィルター層に用いられる材料としては、例
えば、無色透明物質に色素を添加したものであってもよ
いし、色素を添加せずとも本質的に着色状態にあるもの
であってもよい。例えば、フィルター層が色素と同様の
働きをする特定の物質からなる薄膜であってもよい。液
晶セルを構成するための透明基板自体を以上のようなフ
ィルター層材料と置き換えても同様の効果が得られる。

【００２４】液晶組成物を挟持する一対の基板に関して
は、少なくとも一方が樹脂基板であることが好ましい。
樹脂基板を用いることにより、薄型、軽量化が図れ、落
としても割れない等の利点を有する。また、基板自体の
厚みを薄くできるので、液晶セルを４層重ねた場合の色
ずれを解消することができる。

【００２５】さらに、各液晶セルを構成する基板のうち
少なくとも一つが両面に電極を設けた樹脂基板とすれ
ば、基板の枚数を減らせることができ、コストの削減に
寄与する。

【００２６】一対の基板間には、接着性樹脂で被覆され
た無機微粒子からなるスペース材が介在していてもよ
い。基板間ギャップを安定に保つことができ、接着性の
ためにスペース材が流動して表示ムラが発生するような
問題がない。

【００２７】さらに、一対の基板間に複数の高分子構造
物を設けることにより大面積の液晶表示素子が作製可能
となり、また、基板間のギャップの精度や強度を上げる
ことができる。また、素子としてもメモリー性が向上す
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る反射型フルカ
ラー液晶表示素子の実施形態について添付図面を参照し
て説明する。

【００２９】（第１実施形態、図１参照）図１に本発明
の第１実施形態である反射型フルカラー液晶表示素子の
断面構造を示す。この液晶表示素子は、それぞれ液晶組
成物２１ｒ，２２ｒ，２１ｇ，２１ｂを含む、赤色を選
択反射する液晶セルＲ１，Ｒ２、緑色を選択反射する液
晶セルＧ、青色を選択反射する液晶セルＢを下からこの
順で積層したものである。各液晶セルは透明接着剤２５
によって接着されている。また、液晶セルＲ１，Ｒ２の
間には位相差板２６が挿入されている。

【００３０】各液晶セルＲ１，Ｒ１，Ｇ，Ｂにおいて、
１１、１２は透光性を有する透明基板であり、透明基板
１１、１２のそれぞれの表面に、互いに平行な帯状に形
成された複数の透明電極１３、１４が設けられている。
これらの電極１３、１４は基板１１，１２に垂直な方向
から見て互いに交差するように向かい合わされている。
電極１３，１４上には絶縁性薄膜がコーティングされて
いることが好ましい。本第１実施形態では、電極１３，
１４上に絶縁性薄膜１５がコーティングされている。さ
らに、絶縁性薄膜１５の上には液晶の配向を安定化させ
る配向安定化膜１６が設けられている。

【００３１】光を入射させる側とは反対側の基板の基板
１２の外面（裏面）には、必要に応じて、可視光吸収層
が設けられる。ここでは液晶セルＲ１における基板１２
の裏面に可視光吸収層１７が設けられている。

【００３２】２０はスペーサー保持部材としての柱状構
造物、２１ｒ，２２ｒ，２１ｇ，２１ｂは室温でコレス
テリック相を示すカイラルネマチック液晶組成物であ
り、これらの材料やその組み合わせについては以下の実
施例によって具体的に説明する。２４はシール材であ
り、液晶組成物２１ｒ，２２ｒ，２１ｇ，２１ｂを基板
１１，１２間に封入するためのものである。

【００３３】（基板）基板１１，１２は、いずれも透光
性を有しているが、基板１１，１２を含め、本発明に係
る液晶表示素子に用いることができる一対の基板は、少
なくとも一方が透光性を有していることが必要である。
透光性を有する基板としては、ガラス基板を例示でき
る。ガラス基板以外にも、例えば、ポリカーボネート、
ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエチレン
テレフタレート等のフレキシブル樹脂基板を使用するこ
とができる。

【００３４】（電極）電極１３，１４としては、例え
ば、Indium Tin Oxide（ＩＴＯ：インジウム錫酸化
物）、Indium Zinc Oxide（ＩＺＯ：インジウム亜鉛
酸化物）等の透明導電膜や、アルミニウム、シリコン等
の金属電極、あるいは、アモルファスシリコン、ＢＳＯ
（Bismuth Silicon Oxide）等の光導電性膜等を用い
ることができる。

【００３５】図１に示す液晶表示素子においては、既述
のとおり、透明基板１１，１２の表面に互いに互いに平
行な複数の帯状の透明電極１３，１４が形成されてお
り、これらの電極１３，１４は基板１１，１２に垂直な
方向から見て互いに交差するように向かい合わされてい
る。

【００３６】電極１３，１４をこのように形成するに
は、例えば、透明基板上にＩＴＯ膜をスパッタリング法
等でマスク蒸着するか、ＩＴＯ膜を全面形成した後、フ
ォトリソグラフィ法でパターニングすればよい。

【００３７】（絶縁性薄膜）図１に示す液晶表示素子を
含め、本発明の液晶表示素子は電極１３，１４間の短絡
を防止したり、ガスバリア層として液晶表示素子の信頼
性を向上させる機能を有する絶縁性薄膜が形成されてい
てもよい。本第１実施形態では、既述のとおり、電極１
３，１４上に絶縁性薄膜１５がコーティングされてい
る。

【００３８】絶縁性薄膜１５としては、酸化シリコン、
酸化チタン、酸化ジルコニウムやそのアルコキシド等か
らなる無機材料やポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ウレ
タン樹脂等の有機膜を例示できる。

【００３９】これらの材料を用いて蒸着法、スピンコー
ト法、ロールコート法などの公知の方法によって形成す
ることができる。

【００４０】絶縁性薄膜は前記の材料に色素を添加すれ
ばカラーフィルターとしても機能する。さらに、絶縁性
薄膜は柱状構造物に用いる高分子樹脂と同じ材料を用い
て形成することもできる。

【００４１】（配向安定化膜）配向安定化膜１６として
は、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエー
テルイミド樹脂、ポリビニルブチラ−ル樹脂、アクリル
樹脂等の有機膜や、酸化シリコン、酸化アルミニウム等
の無機材料が例示される。これらの材料を用いて形成し
た配向安定化膜１６は、必ずしもラビング等の配向処理
を施す必要はない。また、配向安定化膜１６を絶縁性薄
膜１５と兼用してもよい。

【００４２】配向安定化膜１６をラビング処理する場合
は、片方のみを軽く（例えば、ラビング密度２０以下
で）ラビング処理することで反射率を向上させることが
できる。しかし、両方の配向安定化膜１６をラビング処
理するとメモリー性が失われやすくなる。

【００４３】（スペーサー）図１に示す液晶表示素子を
含め、本発明に係る液晶表示素子は、一対の基板間に、
基板間ギャップを均一に保持するためのスペーサーが設
けられていてもよい。本第１実施形態の液晶表示素子に
は、基板１１，１２間にスぺーサー１８を挿入してあ
る。

【００４４】このスぺーサー１８としては、樹脂製又は
無機酸化物製の球体を例示できる。また、表面に熱可塑
性の樹脂がコーティングしてある固着スペーサーも好適
に用いられる。スペース保持部材として、特に、接着性
樹脂で被覆した無機微粒子を用いることにより、セルギ
ャップを安定に保つことができ、しかも、接着性をゆう
することからスペーサーが流動することはなく、表示ム
ラが発生するような問題がない。

【００４５】なお、本第１実施形態のように、スペーサ
ー１８及び柱状構造物２０をいずれも設けてもよいが、
柱状構造物２０に代えて、スぺーサー１８のみをスペー
ス保持部材として使用してもよい。

【００４６】（液晶組成物）液晶セルを構成する液晶組
成物は、ネマチック液晶混合物とカイラル材料とを含
み、カイラル材料を８〜４５重量％添加しているカイラ
ルネマチック液晶組成物である。ここで、カイラル材料
の添加量はネマチック液晶混合物とカイラル材料の合計
量を１００重量％としたときの値である。カイラル材料
の添加量が８重量％より少なすぎると所望の選択反射波
長が得られなかったり、十分なメモリー性を得られない
ことがあり、４５重量％より多すぎると室温でコレステ
リック相を示さなかったり、固化したりすることがあ
る。

【００４７】ここで用いられるカイラルネマチック液晶
組成物の物性値としては、屈折率異方性(Δｎ)が０．１
３〜０．２２、誘電率異方性(Δε)が５〜４０、粘度が
２０〜２００ｃＰであることが好ましい。屈折率異方性
が低すぎると反射光の色純度が悪く、反射率も低下す
る。逆に、高すぎると視野角依存性が大きくなってしま
う。誘電率異方性が低すぎると駆動電圧が高くなってし
まう。逆に、高すぎると素子としての安定性や信頼性が
悪くなり、画像欠陥、画像ノイズが発生しやすくなって
しまう。粘度が低すぎると、表示状態のメモリー性が低
下する。逆に、高すぎると駆動電圧が高くなり、駆動さ
せるための時間も長くなる。

【００４８】（柱状構造物）図１に示す液晶表示素子を
含め、本発明に係る液晶表示素子は、強い自己保持性を
付与するために、一対の基板間が構造物で支持されてい
てもよい。本第１実施形態の液晶表示素子には、基板１
１，１２間に柱状構造物２０が設けられている。

【００４９】柱状構造物２０に関しては、まず、構造面
について説明する。柱状構造物としては、例えば、格子
配列等の所定のパターンに一定の間隔で配列された、円
柱状体、四角柱状体、楕円柱状体、台形柱状体、円錐柱
状体等の柱状構造物を挙げることができる。また、所定
間隔で配置されたストライプ状のものでもよい。この柱
状構造物はランダムな配列ではなく、等間隔な配列、間
隔が徐々に変化する配列、所定の配置パターンが一定の
周期で繰り返される配列等、基板の間隙を適切に保持で
き、かつ、画像表示を妨げないように考慮された配列で
あることが好ましい。柱状構造物は液晶表示素子の表示
領域に占める面積の割合が１〜４０％であれば、適度な
強度を保持しながら液晶表示素子として実用上満足でき
る特性が得られる。

【００５０】次に、ポリエステル樹脂を用いた柱状構造
物の製作方法について説明する。例えば、まず、所定の
パターンが形成されたＩＴＯ電極を形成した基板上にポ
リエステル樹脂溶液をロールコーターやグラビアコータ
ー等の印刷機を用いて印刷した後、乾燥、硬化させる。

【００５１】液晶セルとするには、柱状構造物を挟持し
た基板間に液晶組成物を真空注入法等によって注入すれ
ばよい。あるいは、基板を貼り合わせる際に、液晶組成
物を滴下しておき、基板の貼り合わせと同時に液晶組成
物を封入するようにしてもよい。

【００５２】さらに、基板間ギャップ制御の精度向上の
ため、柱状構造物を形成するときに、柱状構造物の膜厚
より小さいサイズのスペーサー材料、例えば、ガラスフ
ァイバー、ボール状のガラスやセラミックス粉、あるい
は有機材料からなる球状粒子を配置し、加熱や加圧でギ
ャップが変化しないようにすると、よりギャップ精度を
向上させることができ、それだけ電圧ムラ、表示ムラ等
を低減できる。

【００５３】また、柱状構造物２０はスクリーン印刷法
で形成することもできる。スクリーン印刷法による柱状
構造物２０の形成方法は、例えば、次のようにして行
う。即ち、所定のパターンが形成されたスクリーンを少
なくとも一方の基板の電極等が形成された面上に被せ、
該スクリーン上に印刷材料（柱状構造物形成のための組
成物、例えば光硬化性樹脂など）を載せる。そして、ス
キージを所定の圧力、角度、速度で移動させる。これに
よって、印刷材料がスクリーンのパターンを介して該基
板上に転写される。次に、転写された材料を硬化、乾燥
させる。

【００５４】スクリーン印刷法で柱状構造物を形成する
場合、それに用いる樹脂材料としては、既述の光硬化性
樹脂に限らず、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等の
熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂も使用できる。なお、樹脂
材料は、例えば、樹脂を適当な溶剤に溶解するなどし
て、ペースト状にして用いることが望ましい。

【００５５】柱状構造物に用いる樹脂材料として熱硬化
性樹脂や熱可塑性樹脂材料を用い、一対の基板間にスペ
ーサーを設ける場合、例えば、次のようにして液晶セル
を作製することができる。

【００５６】即ち、まず、樹脂材料を少なくとも一方の
基板上に配置した後、スペーサーを少なくとも一方の基
板上に散布し、一対の基板を複数の帯状電極等の形成面
を対向させて重ね合わせる。重ね合わせた一対の基板を
両側から加圧しながら加熱することによって、樹脂材料
を軟化させた後、冷却することにより再びこれを固化さ
せ、空セルを形成する。この空セルに対しては、基板間
に液晶組成物を、例えば、真空注入法によって注入すれ
ばよい。

【００５７】（素子の動作）いわゆる単純マトリクス駆
動方式によって、透明電極１３，１４に通電を行うこと
により、液晶がプレーナ状態、フォーカルコニック状
態、又はその混在状態をとる。

【００５８】プレーナ状態にある液晶は、可視光領域の
特定波長域の光を選択的に反射することで着色状態とし
て観測される。

【００５９】フォーカルコニック状態にある液晶は、可
視光領域の光をほとんど透過し透明状態として観測され
る。素子背面に黒色の光吸収層を配置しているため、フ
ォーカルコニック状態では黒色状態として観測される。
赤、緑、青の各液晶表示素子を駆動することにより、加
法混色によるフルカラー表示が達成される。これらの状
態は電圧の印加を停止した後も維持される（即ち、メモ
リー性を有する）。

【００６０】ところで、赤色を選択反射する液晶セルＲ
１，Ｒ２に関しては、図１に示すように、液晶セルへの
入射光はまず上側の液晶セルＲ２により、赤色波長光の
右回りの円偏光成分もしくは左回りの円偏光成分のいず
れか一方が選択反射される。選択反射されなかったもう
一方の円偏光成分は液晶セルＲ２を透過し、位相差板２
６に到達する。

【００６１】そして、位相差板２６に到達した光は位相
差板２６を透過すると位相がずれ、逆回りの偏光又は楕
円偏光となる。楕円偏光又は逆回りになった光は、下側
の液晶セルＲ１に入射する。入射した光うちの赤色波長
光は、下側の液晶セルＲ１により選択反射される（この
ときの反射光量は位相差板２６のリタデーションの大き
さに依存する）。

【００６２】下側の液晶セルＲ１により選択反射された
光は、再び位相差板２６を透過し、楕円偏光又は逆回り
の円偏光となって、上側の素子Ｒ２を通過する（このと
きの透過光量は位相差板２６のリタデーションの大きさ
に依存する）。

【００６３】こうして、液晶表示素子への入射光のうち
赤色波長光は、左右両方の円偏光成分が液晶セルＲ１，
Ｒ２により選択反射され得ることになり、原理上赤色波
長光が全てスイッチングされる。

【００６４】一方、観察側に位置する青色を選択反射す
る液晶セルＢ、緑色を選択反射する液晶セルＧは、それ
ぞれ１層構成とされているので、例えば、これらを赤色
表示のための液晶セルと同様の２層構成とする場合に比
べてコントラストを低下させることもない。

【００６５】従って、コントラストを低下させることな
く液晶表示素子の反射強度が高められる。また、観察側
から最も遠い位置にある赤色表示用の液晶セルからの反
射率が高いので、カラーバランスも良好に保つことがで
きる。

【００６６】なお、本発明者らの検討によれば、青色表
示用の液晶セルのみを２層構成とし、緑色表示用及び赤
色表示用の液晶セルを１層構成とする場合、青みが強く
なりすぎてカラーバランスが崩れてしまうことが判明し
ている。また、青色表示用及び赤色表示用の両方の液晶
セルを２層構成とした場合も、カラーバランス及びコン
トラストが低下することが判明している。

【００６７】（第２実施形態、図２参照）図２に本発明
の第２実施形態である反射型フルカラー液晶表示素子の
断面構造を示す。この液晶表示素子は、表示領域内に柱
状構造物が設けられていないことを除いて、図１に示し
た各液晶セルＲ１，Ｒ１，Ｇ，Ｂと実質的に同じ構造の
ものである。なお、図２において、図１に示した素子と
基本的に同じ構成、作用を有する部材には同じ参照符号
を付してある。

【００６８】（第３実施形態、図３参照）図３に本発明
の第３実施形態である反射型フルカラー液晶表示素子の
断面構造を示す。この液晶表示素子は、図１に示した液
晶表示素子において各液晶組成物２１ｒ，２２ｒ，２１
ｇ，２１ｂを挟持する基板１１，１２を共用化したも
の、即ち、液晶セルＢの下側基板と液晶セルＧの上側基
板、液晶セルＧの下側基板と液晶セルＲ２の上側基板、
液晶セルＲ２の下側基板と液晶セルＲ１の上側基板をそ
れぞれ共用化したものである。その他の構成は図１に示
した各液晶セルＲ１，Ｒ１，Ｇ，Ｂと実質的には同じ構
造を有している。なお、図３において、図１に示した素
子と基本的に同じ構成、作用を有する部材には同じ参照
符号を付してある。

【００６９】図３に示す各液晶セルＲ１，Ｒ２，Ｇ，Ｂ
において、液晶セルＢの上側の基板１１と液晶セルＲ１
の下側の基板１２には、図１に示した基板１１，１２と
同様に片面のみに帯状の透明電極１３，１４を形成し、
絶縁性薄膜１５、配向安定化膜１６が設けてある。中間
に位置する共用基板１２ａ，１２ｂには、その上下面
に、帯状の透明電極１３，１４を互いに交差するように
形成し、絶縁性薄膜１５、配向安定化膜１６が設けてあ
る。

【００７０】また、液晶セルＲ１，Ｒ２の間に位置する
共用基板１２ｂは、基板１２ｂ’，１２ｂ’の間に位相
差板２６を熱圧着したものである。なお、共用基板１２
ｂは熱圧着に代えて接着剤で貼り合わせたものであって
もよい。

【００７１】（第４実施形態、図４参照）図４に本発明
の第４実施形態である反射型フルカラー液晶表示素子の
断面構造を示す。この液晶表示素子は、表示領域内に柱
状構造物が設けられていないことを除いて、基板の一部
を共用化した図３に示した各液晶セルＲ１，Ｒ２，Ｇ，
Ｂと実質的に同じ構造のものである。なお、図４におい
て、図３に示した素子と基本的に同じ構成、作用を有す
る部材には同じ参照符号を付してある。

【００７２】（第５〜８実施形態、図５〜８参照）図５
は、赤色表示用液晶セルＲ２として、液晶セルＲ１とは
逆回り円偏光を選択反射する液晶組成物を用いることに
より、位相差板を省略したこと以外は第１実施形態と同
様の構成を持つ積層型液晶表示素子（第５実施形態）の
構成を示している。

【００７３】このように、互いに逆回りの円偏光を選択
反射する二つの赤色表示用液晶セルＲ１，Ｒ２を用いる
ことにより、液晶セルＲ１，Ｒ２がそれぞれ逆の円偏光
を反射するので位相差板が不要で赤色の反射率を増大す
ることができる。

【００７４】このような液晶組成物は、例えば、互いに
旋光方向の異なるカイラル材をネマチック液晶に添加す
ることで調製することができる。なお、旋光方向が逆の
二つの層を積層する場合、その積層順に特に制限はな
い。

【００７５】また、図２〜４に示した各実施形態に、本
第５実施形態を適用してもよい（図６〜８参照、図６は
第６実施形態、図７は第７実施形態、図８は第８実施形
態をそれぞれ示す）。

【００７６】（表示装置の実施形態、図９参照）表示装
置として、最良の形態は、図９（Ａ）に示すように、信
号電極用駆動ＩＣ５１を各液晶セルに対して設けると共
に、走査電極用駆動ＩＣ５２を各液晶セルに対して共通
化した形態である。即ち、各液晶セルの駆動電圧がほぼ
等しい場合、各液晶セルの走査電極を電気的に接続し、
一つの走査電極用駆動ＩＣ５２によって駆動することが
できる。このようにすると、表示装置の構成を簡素化す
ることができ、駆動ＩＣ使用数が少なくて済み、コスト
ダウンを図ることができる。

【００７７】赤色表示用の液晶セルＲ１，Ｒ２の走査電
極用駆動ＩＣ５２Ｒのみを共用するようにしてもよい
（図９（Ｂ）参照）。特に、位相差板を使用する場合は
液晶セルＲ１，Ｒ２が全く同じ構成なのでこのような構
成を採用しやすい。青色表示用の液晶セルＢ及び緑色表
示用の液晶セルＧに対しては、専用の走査電極用駆動Ｉ
Ｃ５２Ｂ，５２Ｇを設けてもよく、あるいは共用化して
もよい。

【００７８】勿論、走査電極用駆動ＩＣ５２Ｒ１，５２
Ｒ２，５２Ｇ，５２Ｂを全ての液晶セルで独立に配置す
る形態も可能である（図９（Ｃ）参照）。

【００７９】（実施例の説明）次に、本発明に係る反射
型フルカラー液晶表示素子に関して以下に説明する各実
施例の素子を作成し、その性能評価実験を行ったので、
比較例と共に具体的に説明する。なお、本発明に係る液
晶表示素子はそれらの実施例に限定されるものではな
い。

【００８０】以下の実施例や比較例において、液晶表示
素子の反射率、Ｙ値（視感反射率）及び色度の測定は、
反射型分光測色計ＣＭ−３７００ｄ（ミノルタ社製）を
用いて、液晶セルと開口部との距離を６ｍｍとして測定
した。良好な表示特性を示す白色点の色度は（ｘ、ｙ）
＝（０．３１、０．３３）であり、表示素子の示す色度
がこの座標に近いほど白色特性が良好であることを示
す。また、Ｙ値が小さいほど透明であり、大きいほど明
るい。コントラストは（高反射率状態でのＹ値／低反射
率状態でのＹ値）で与えられる。以下に説明する各実施
例及び比較例における液晶表示素子においては、液晶を
プレーナ状態としたときに高反射率状態（着色）とな
り、フォーカルコニック状態としたときに低反射率状態
（透明）となる。

【００８１】さらに、屈折率異方性はアッベ屈折計を用
いて測定した。誘電率異方性はインピーダンスアナライ
ザーを用いて垂直配向安定化膜付きの液晶セルと配向安
定化膜の無い液晶セルを用い、各静電容量と空セルの静
電容量とを測定し、その比から算出した。この測定はＨ
Ｐ社のインピーダンスアナライザー４１９２Ａを用い、
２５℃、１ｋＨｚで行った。

【００８２】（実施例１）ネマチック液晶混合物Ａ（屈
折率異方性Δｎ：０．２１０、誘電率異方性Δε：３
８．７、ネマチックアイソトロピック相転移温度Ｔ_NI：
１１９℃）に対して、液晶混合物とカイラル材料の合計
重量に対して、カイラル材料Ｓ−８１１（メルク社製）
を、それぞれ、２１重量％添加した液晶組成物２１ｒ、
２１重量％添加した液晶組成物２２ｒ、２６重量％添加
した液晶組成物２１ｇ、３６重量％添加した液晶組成物
２１ｂを調製した。液晶組成物２１ｒ，２２ｒは６８０
ｎｍ付近、液晶組成物２１ｇは５６０ｎｍ付近、液晶組
成物２１ｂは４８０ｎｍ付近に選択反射のピーク波長を
有している。

【００８３】次に、ポリカーボネートフィルムからなる
第１基板上に設けられた透明電極上に、ＨＩＭ３０００
（日立化成社製）からなる絶縁性薄膜を２０００オング
ストロームの厚みに形成した後、可溶性ポリイミドから
なる配向安定化膜を８００オングストロームの厚みに形
成した。続いて、ポリカーボネートフィルムからなる第
２基板上に設けられた透明電極上に、前記第１基板と同
様に絶縁性薄膜と配向安定化膜を形成した。

【００８４】次に、第１基板上の周辺部にシール材ＸＮ
２１Ｓ（三井化学社製）をスクリーン印刷して所定高さ
の壁を形成した。その後、第２基板上に６μｍ径の固着
スペーサー（積水ファインケミカル社製）を散布した。
続いて、第１基板上に前記シール材の壁の高さと面積か
ら計算された量の液晶組成物２１ｒを塗布し、貼り合わ
せ装置を用いて第１基板及び第２基板を貼り合わせ、１
５０℃で１時間加熱し、液晶セルＲ１を得た。

【００８５】前記工程と全く同様にして液晶組成物２２
ｒ，２１ｇ，２１ｂを基板間に挟持した液晶セルＲ２，
Ｇ，Ｂを得た。これらの液晶セルを下からＲ１，Ｒ２，
Ｇ，Ｂの順に積層し、液晶セルＲ１，Ｒ２の間には位相
差板を挿入し、各液晶セルを透明接着剤で固定した。さ
らに、光を入射させる側とは反対側の基板（セルＲ１の
下側基板の裏面）に黒色の光吸収層を設けた。こうして
図２に示す構成の積層型液晶表示素子を作製した。

【００８６】このような液晶表示素子にあっては、各液
晶セルの電極間に４０Ｖ、５msecのパルス電圧、２msec
空けて、２５Ｖ、２msecのパルス電圧、２msec空けて、
２５Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、透明状態
（フォーカルコニック状態）となり、４層を透明状態と
した黒表示時の視感反射率Ｙ値は３．５を示した。ま
た、各液晶セルの電極間に４０Ｖ、５msecのパルス電
圧、２msec空けて、５０Ｖ、２msecのパルス電圧、２ms
ec空けて、４０Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、
着色状態（プレーナー状態）となり、４層を着色状態と
した白表示時の視感反射率Ｙ値は４５．６であり、コン
トラストは１３．０：１であった。また、白表示時の色
度は（ｘ、ｙ）＝（０．３１、０．３４）、反射率は６
３．４％であり、白色度が良好でコントラストの高い液
晶表示素子であった。さらに、色再現範囲が広く表示ム
ラが少なく良好な表示特性を示した。

【００８７】（実施例２）ネマチック液晶混合物Ｂ（Δ
ｎ：０．２１２、Δε：４０．２、Ｔ_NI：１０３℃）、
ネマチック液晶混合物Ｃ（Δｎ：０．２１０、Δε：３
８．７、Ｔ_NI：１１９℃）、ネマチック液晶混合物Ｄ
（Δｎ：０．２１４、Δε：２７．６、Ｔ_NI：１４３
℃）の混合物に対して、全液晶混合物とカイラル材料の
合計重量に対して、カイラル材料Ｓ−８１１（メルク社
製）を２２重量％添加した液晶組成物２１ｒ、カイラル
材料Ｒ−８１１（メルク社製）を２２重量％添加した液
晶組成物２２ｒ、前記カイラル材料Ｓ−８１１を２７重
量％添加した液晶組成物２１ｇ、前記カイラル材料Ｓ−
８１１を３５重量％添加した液晶組成物２１ｂを調製し
た。液晶組成物２１ｒ，２２ｒは６７０ｎｍ付近、液晶
組成物２１ｇは５７０ｎｍ付近、液晶組成物２１ｂは４
７０ｎｍ付近に選択反射のピーク波長を有している。

【００８８】なお、前記Ｓ−８１１及びＲ−８１１は互
いに旋光方向が逆のカイラル材料である。従って、前記
液晶組成物２１ｒ及び２２ｒは互いに逆の円偏光光を選
択反射する。

【００８９】次に、ポリカーボネートフィルムからなる
第１基板上に設けられた透明電極上に、ＨＩＭ３０００
（日立化成社製）からなる絶縁性薄膜を２０００オング
ストロームの厚みに形成した後、可溶性ポリイミドから
なる配向安定化膜を５００オングストロームの厚みに形
成した。続いて、ポリカーボネートフィルムからなる第
２基板上に設けられた透明電極上に、前記第１基板と同
様に絶縁性薄膜と配向安定化膜を形成した。

【００９０】次に、第１基板上の周辺部にシール材ＸＮ
２１Ｓ（三井化学社製）をスクリーン印刷して所定高さ
の壁を形成した。その後、第２基板上に６μｍ径の固着
スペーサー（積水ファインケミカル社製）を散布した。
続いて、第１基板上に前記シール材の壁の高さと面積か
ら計算された量の液晶組成物２１ｒを塗布し、貼り合わ
せ装置を用いて第１基板及び第２基板を貼り合わせ、１
５０℃で１時間加熱し、液晶セルＲ１を得た。

【００９１】前記工程と全く同様にして液晶組成物２２
ｒ，２１ｇ，２１ｂを基板間に挟持した液晶セルＲ２，
Ｇ，Ｂを得た。これらの液晶セルを下からＲ１，Ｒ２，
Ｇ，Ｂの順に積層し、各液晶セルを透明接着剤で固定し
た。さらに、光を入射させる側とは反対側の基板（セル
Ｒ１の下側基板の裏面）に黒色の光吸収層を設けた。こ
うして図６に示す構成の積層型液晶表示素子を作製し
た。

【００９２】このような液晶表示素子にあっては、各液
晶セルの電極間に３８Ｖ、５msecのパルス電圧、２msec
空けて、２３Ｖ、２msecのパルス電圧、２msec空けて、
２３Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、透明状態
（フォーカルコニック状態）となり、４層を透明状態と
した黒表示時の視感反射率Ｙ値は３．６を示した。ま
た、各液晶セルの電極間に３８Ｖ、５msecのパルス電
圧、２msec空けて、３８Ｖ、２msecのパルス電圧、２ms
ec空けて、３８Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、
着色状態（プレーナー状態）となり、４層を着色状態と
した白表示時の視感反射率Ｙ値は４７．５であり、コン
トラストは１３．２：１であった。また、白表示時の色
度は（ｘ、ｙ）＝（０．３１、０．３４）、反射率は６
４．５％であり、白色度が良好でコントラストの高い液
晶表示素子であった。さらに、色再現範囲が広く表示ム
ラが少なく良好な表示特性を示した。

【００９３】（実施例３）ネマチック液晶混合物Ｅ（Δ
ｎ：０．２１２、Δε：３１、Ｔ_NI：１０３℃）、ネマ
チック液晶混合物Ｆ（Δｎ：０．２１０、Δε：２８．
７、Ｔ_NI：１１９℃）、ネマチック液晶混合物Ｇ（Δ
ｎ：０．２１４、Δε：２７．６、Ｔ_NI：１４３℃）の
混合物に対して、全液晶混合物とカイラル材料の合計重
量に対して、カイラル材料Ｓ−８１１（メルク社製）
を、それぞれ、２３重量％添加した液晶組成物２１ｒ、
２３重量％添加した液晶組成物２２ｒ、２７重量％添加
した液晶組成物２１ｇ、３７重量％添加した液晶組成物
２１ｂを調製した。液晶組成物２１ｒ，２２ｒは６５５
ｎｍ付近、液晶組成物２１ｇは５５０ｎｍ付近、液晶組
成物２１ｂは４５５ｎｍ付近に選択反射のピーク波長を
有している。

【００９４】次に、ポリカーボネートフィルムからなる
第１基板上に設けられた透明電極上に、ＨＩＭ３０００
（日立化成社製）からなる絶縁性薄膜を２０００オング
ストロームの厚みに形成した後、可溶性ポリイミドから
なる配向安定化膜を８００オングストロームの厚みに形
成した。続いて、ポリカーボネートフィルムからなる第
２基板上に設けられた透明電極上に、前記第１基板と同
様に絶縁性薄膜と配向安定化膜を形成した。

【００９５】次に、第１基板上の周辺部にシール材ＸＮ
２１Ｓ（三井化学社製）をスクリーン印刷して所定高さ
の壁を形成すると共に、該壁の内部にエポキシ樹脂をス
クリーン印刷して柱状構造物を形成した。その後、第２
基板上に６μｍ径の固着スペーサー（積水ファインケミ
カル社製）を散布した。続いて、第１基板上に前記シー
ル材の壁の高さと面積から計算された量の液晶組成物２
１ｒを塗布し、貼り合わせ装置を用いて第１基板及び第
２基板を貼り合わせ、１５０℃で１時間加熱し、液晶セ
ルＲ１を得た。

【００９６】前記工程と全く同様にして液晶組成物２２
ｒ，２１ｇ，２１ｂを基板間に挟持した液晶セルＲ２，
Ｇ，Ｂを得た。これらの液晶セルを下からＲ１，Ｒ２，
Ｇ，Ｂの順に積層し、液晶セルＲ１，Ｒ２の間には位相
差板を挿入し、各液晶セルを透明接着剤で固定した。さ
らに、光を入射させる側とは反対側の基板（セルＲ１の
下側基板の裏面）に黒色の光吸収層を設けた。こうして
図２に示す構成の積層型液晶表示素子を作製した。

【００９７】このような液晶表示素子にあっては、各液
晶セルの電極間に４２Ｖ、５msecのパルス電圧、２msec
空けて、２８Ｖ、２msecのパルス電圧、２msec空けて、
２８Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、透明状態
（フォーカルコニック状態）となり、４層を透明状態と
した黒表示時の視感反射率Ｙ値は３．４を示した。ま
た、各液晶セルの電極間に４２Ｖ、５msecのパルス電
圧、２msec空けて、４２Ｖ、２msecのパルス電圧、２ms
ec空けて、４２Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、
着色状態（プレーナー状態）となり、４層を着色状態と
した白表示時の視感反射率Ｙ値は４４．２であり、コン
トラストは１３．０：１であった。また、白表示時の色
度は（ｘ、ｙ）＝（０．３１、０．３５）、反射率は６
２．８％であり、白色度が良好でコントラストの高い液
晶表示素子であった。さらに、色再現範囲が広く表示ム
ラが少なく良好な表示特性を示した。

【００９８】（実施例４）ネマチック液晶混合物Ｈ（Δ
ｎ：０．２０４、Δε：２５．４、Ｔ_NI：９１．７℃）
に対して、液晶混合物とカイラル材料の合計重量に対し
て、カイラル材料Ｒ−８１１（メルク社製）を２０重量
％添加した液晶組成物２１ｒ、カイラル材料Ｓ−８１１
（メルク社製）を２０重量％添加した液晶組成物２２
ｒ、前記カイラル材料Ｓ−８１１を２８重量％添加した
液晶組成物２１ｇ、前記カイラル材料Ｓ−８１１を３９
重量％添加した液晶組成物２１ｂを調製した。液晶組成
物２１ｒ，２２ｒは６６０ｎｍ付近、液晶組成物２１ｇ
は５８０ｎｍ付近、液晶組成物２１ｂは４８５ｎｍ付近
に選択反射のピーク波長を有している。

【００９９】次に、ポリカーボネートフィルムからなる
第１基板上に設けられた透明電極上に、ＨＩＭ３０００
（日立化成社製）からなる絶縁性薄膜を２０００オング
ストロームの厚みに形成した後、可溶性ポリイミドから
なる配向安定化膜を５００オングストロームの厚みに形
成した。続いて、ポリカーボネートフィルムからなる第
２基板上に設けられた透明電極上に、前記第１基板と同
様に絶縁性薄膜と配向安定化膜を形成した。

【０１００】次に、第１基板上の周辺部にシール材ＸＮ
２１Ｓ（三井化学社製）をスクリーン印刷して所定高さ
の壁を形成すると共に、該壁の内部にエポキシ樹脂をス
クリーン印刷して柱状構造物を形成した。その後、第２
基板上に５μｍ径の固着スペーサー（積水ファインケミ
カル社製）を散布した。続いて、第１基板上に前記シー
ル材の壁の高さと面積から計算された量の液晶組成物２
１ｒを塗布し、貼り合わせ装置を用いて第１基板及び第
２基板を貼り合わせ、１５０℃で１時間加熱し、液晶セ
ルＲ１を得た。

【０１０１】前記工程と全く同様にして液晶組成物２２
ｒ，２１ｇ，２１ｂを基板間に挟持した液晶セルＲ２，
Ｇ，Ｂを得た。これらの液晶セルを下からＲ１，Ｒ２，
Ｇ，Ｂの順に積層し、各液晶セルを透明接着剤で固定し
た。さらに、光を入射させる側とは反対側の基板（セル
Ｒ１の下側基板の裏面）に黒色の光吸収層を設けた。こ
うして図６に示す構成の積層型液晶表示素子を作製し
た。

【０１０２】このような液晶表示素子にあっては、各液
晶セルの電極間に４５Ｖ、５msecのパルス電圧、２msec
空けて、３０Ｖ、２msecのパルス電圧、２msec空けて、
３０Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、透明状態
（フォーカルコニック状態）となり、４層を透明状態と
した黒表示時の視感反射率Ｙ値は３．５を示した。ま
た、各液晶セルの電極間に４５Ｖ、５msecのパルス電
圧、２msec空けて、４５Ｖ、２msecのパルス電圧、２ms
ec空けて、４５Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、
着色状態（プレーナー状態）となり、４層を着色状態と
した白表示時の視感反射率Ｙ値は４５．９であり、コン
トラストは１３．１：１であった。また、白表示時の色
度は（ｘ、ｙ）＝（０．３２、０．３３）、反射率は６
４．３％であり、白色度が良好でコントラストの高い液
晶表示素子であった。さらに、色再現範囲が広く表示ム
ラが少なく良好な表示特性を示した。

【０１０３】（実施例５）ネマチック液晶混合物Ｉ（Δ
ｎ：０．２１３、Δε：２６．８、Ｔ_NI：１０１．５
℃）に対して、液晶混合物とカイラル材料の合計重量に
対して、カイラル材料Ｒ−８１１（メルク社製）を１８
重量％とカイラル材料Ｒ−１０１１（メルク社製）を３
重量％添加して液晶組成物を調製した。さらに、この液
晶組成物に対して、赤色色素ＳＩ４２６（三井化学社
製）を０．８重量％混合して液晶組成物２１ｒを調製し
た。液晶組成物２１ｒは６８５ｎｍ付近に選択反射のピ
ーク波長を有している。

【０１０４】さらに、前記ネマチック液晶混合物Ｉに対
して、液晶混合物とカイラル材料の合計重量に対して、
カイラル材料Ｓ−８１１（メルク社製）を１８重量％と
カイラル材料Ｓ−１０１１（メルク社製）を３重量％添
加して液晶組成物を調製した。さらに、この液晶組成物
に対して、前記赤色色素ＳＩ４２６を０．８重量％混合
して液晶組成物２２ｒを調製した。液晶組成物２２ｒは
６８５ｎｍ付近に選択反射のピーク波長を有している。

【０１０５】さらに、ネマチック液晶混合物Ｊ（Δｎ：
０．２１８、Δε：２１．３、Ｔ_NI：１０２℃）に対し
て、液晶混合物とカイラル材料の合計重量に対して、カ
イラル材料ＣＢ１５（メルク社製）を３４．８重量％添
加して液晶組成物を調製した。さらに、この液晶組成物
に対して、黄色色素ＹｅｌｌｏｗＧＮ（日本化薬社製）
を０．６重量％混合して液晶組成物２１ｇを調製した。
液晶組成物２１ｇは５８５ｎｍ付近に選択反射のピーク
波長を有している。

【０１０６】さらに、ネマチック液晶混合物Ｋ（Δｎ：
０．１７７、Δε：１９．０、Ｔ_NI：１０３℃）に対し
て、液晶混合物とカイラル材料の合計重量に対して、前
記カイラル材料ＣＢ１５を３２重量％と前記カイラル材
料Ｓ−８１１を８重量％添加した液晶組成物２１ｂを調
製した。この液晶組成物２１ｂは４７０ｎｍ付近に選択
反射のピーク波長を有している。

【０１０７】次に、ポリカーボネートフィルムからなる
第１基板上に設けられた透明電極上に、ＨＩＭ３０００
（日立化成社製）からなる絶縁性薄膜を２０００オング
ストロームの厚みに形成した後、可溶性ポリイミドから
なる配向安定化膜を５００オングストロームの厚みに形
成した。そして、配向安定化膜を弱くラビングした。ラ
ビング処理の条件としては、レーヨンのラビング布を巻
いたローラーの回転数を７０ｒｐｍ、配向安定化膜の形
成されたプラスチック基板に対するラビングローラーの
相対移動速度を１８０ｃｍ／分、ラビング布のパイルの
押込み量を０．２ｍｍとした。

【０１０８】続いて、ポリカーボネートフィルムからな
る第２基板上に設けられた透明電極上に、前記第１基板
と同様に絶縁性薄膜と配向安定化膜を形成した。この配
向安定化膜にはラビング処理を施さなかった。

【０１０９】次に、第１基板上の周辺部にシール材ＸＮ
２１Ｓ（三井化学社製）をスクリーン印刷して所定高さ
の壁を形成すると共に、該壁の内部にエポキシ樹脂をス
クリーン印刷して柱状構造物を形成した。その後、第２
基板上に５μｍ径の固着スペーサー（積水ファインケミ
カル社製）を散布した。続いて、第１基板上に前記シー
ル材の壁の高さと面積から計算された量の液晶組成物２
１ｒを塗布し、貼り合わせ装置を用いて第１基板及び第
２基板を貼り合わせ、１５０℃で１時間加熱し、液晶セ
ルＲ１を得た。

【０１１０】前記工程と全く同様にして液晶組成物２２
ｒ，２１ｇ，２１ｂを基板間に挟持した液晶セルＲ２，
Ｇ，Ｂを得た。これらの液晶セルを下からＲ１，Ｒ２，
Ｇ，Ｂの順に積層し、各液晶セルを透明接着剤で固定し
た。さらに、光を入射させる側とは反対側の基板（セル
Ｒ１の下側基板の裏面）に黒色の光吸収層を設けた。こ
うして図６に示す構成の積層型液晶表示素子を作製し
た。

【０１１１】このような液晶表示素子にあっては、各液
晶セルの電極間に４０Ｖ、５msecのパルス電圧、２msec
空けて、２３Ｖ、２msecのパルス電圧、２msec空けて、
２３Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、透明状態
（フォーカルコニック状態）となり、４層を透明状態と
した黒表示時の視感反射率Ｙ値は４．０を示した。ま
た、各液晶セルの電極間に４０Ｖ、５msecのパルス電
圧、２msec空けて、４０Ｖ、２msecのパルス電圧、２ms
ec空けて、４０Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、
着色状態（プレーナー状態）となり、４層を着色状態と
した白表示時の視感反射率Ｙ値は５４．７であり、コン
トラストは１３．７：１であった。また、白表示時の色
度は（ｘ、ｙ）＝（０．３１、０．３４）、反射率は７
０．４％であり、白色度が良好でコントラストの高い液
晶表示素子であった。さらに、色再現範囲が広く表示ム
ラが少なく良好な表示特性を示した。

【０１１２】（実施例６）ネマチック液晶混合物Ｌ（Δ
ｎ：０．１９５、Δε：２２．５、Ｔ_NI：１０７．５
℃）に対して、液晶混合物とカイラル材料の合計重量に
対して、カイラル材料Ｒ−８１１（メルク社製）を１９
重量％とカイラル材料Ｒ−１０１１（メルク社製）を
３．５重量％添加して液晶組成物を調製した。さらに、
この液晶組成物に対して、赤色色素ＳＩ４２６（三井化
学社製）を０．６重量％混合して液晶組成物２１ｒを調
製した。液晶組成物２１ｒは６７０ｎｍ付近に選択反射
のピーク波長を有している。

【０１１３】さらに、前記ネマチック液晶混合物Ｌに対
して、液晶混合物とカイラル材料の合計重量に対して、
カイラル材料Ｓ−８１１（メルク社製）を１９重量％と
カイラル材料Ｓ−１０１１（メルク社製）を３．５重量
％添加して液晶組成物を調製した。さらに、この液晶組
成物に対して、前記赤色色素ＳＩ４２６を０．６重量％
混合して液晶組成物２２ｒを調製した。液晶組成物２２
ｒは６７０ｎｍ付近に選択反射のピーク波長を有してい
る。

【０１１４】さらに、ネマチック液晶混合物Ｍ（Δｎ：
０．２０３、Δε：２５．１、Ｔ_NI：１０５℃）に対し
て、液晶混合物とカイラル材料の合計重量に対して、カ
イラル材料ＣＢ１５（メルク社製）を３４．２重量％添
加して液晶組成物を調製した。さらに、この液晶組成物
に対して、黄色色素ＹｅｌｌｏｗＧＮ（日本化薬社製）
を０．４重量％混合して液晶組成物２１ｇを調製した。
液晶組成物２１ｇは５６５ｎｍ付近に選択反射のピーク
波長を有している。

【０１１５】さらに、ネマチック液晶混合物Ｎ（Δｎ：
０．１９６、Δε：２３．２、Ｔ_NI：１０１．６℃）に
対して、液晶混合物とカイラル材料の合計重量に対し
て、前記カイラル材料ＣＢ１５を３０重量％と前記カイ
ラル材料Ｓ−８１１を７．６重量％添加した液晶組成物
２１ｂを調製した。この液晶組成物２１ｂは４８０ｎｍ
付近に選択反射のピーク波長を有している。

【０１１６】次に、ポリエーテルサルフォンフィルムか
らなる第１基板上に設けられた透明電極上に、ＨＩＭ３
０００（日立化成社製）からなる絶縁性薄膜を２０００
オングストロームの厚みに形成した後、可溶性ポリイミ
ドからなる配向安定化膜を５００オングストロームの厚
みに形成した。そして、配向安定化膜を弱くラビングし
た。ラビング処理の条件としては、レーヨンのラビング
布を巻いたローラーの回転数を７０ｒｐｍ、配向安定化
膜の形成されたプラスチック基板に対するラビングロー
ラーの相対移動速度を１８０ｃｍ／分、ラビング布のパ
イルの押込み量を０．２ｍｍとした。

【０１１７】続いて、ポリエーテルサルフォンフィルム
からなる第２基板上に設けられた透明電極上に、前記第
１基板と同様に絶縁性薄膜と配向安定化膜を形成した。
この配向安定化膜にはラビング処理を施さなかった。

【０１１８】次に、第１基板上の周辺部にシール材ＸＮ
２１Ｓ（三井化学社製）をスクリーン印刷して所定高さ
の壁を形成すると共に、該壁の内部にエポキシ樹脂をス
クリーン印刷して柱状構造物を形成した。その後、第２
基板上に５μｍ径の固着スペーサー（積水ファインケミ
カル社製）を散布した。続いて、第１基板上に前記シー
ル材の壁の高さと面積から計算された量の液晶組成物２
１ｒを塗布し、貼り合わせ装置を用いて第１基板及び第
２基板を貼り合わせ、１５０℃で１時間加熱し、液晶セ
ルＲ１を得た。

【０１１９】第１基板の配向安定化膜をラビング処理し
ないこと以外は前記工程と全く同様にして液晶組成物２
２ｒ，２１ｇ，２１ｂを基板間に挟持した液晶セルＲ
２，Ｇ，Ｂを得た。これらの液晶セルを下からＲ１，Ｒ
２，Ｇ，Ｂの順に積層し、各液晶セルを透明接着剤で固
定した。さらに、光を入射させる側とは反対側の基板
（セルＲ１の下側基板の裏面）に黒色の光吸収層を設け
た。こうして図６に示す構成の積層型液晶表示素子を作
製した。

【０１２０】このような液晶表示素子にあっては、各液
晶セルの電極間に４０Ｖ、５msecのパルス電圧、２msec
空けて、２５Ｖ、２msecのパルス電圧、２msec空けて、
２５Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、透明状態
（フォーカルコニック状態）となり、４層を透明状態と
した黒表示時の視感反射率Ｙ値は３．７を示した。ま
た、各液晶セルの電極間に４０Ｖ、５msecのパルス電
圧、２msec空けて、４０Ｖ、２msecのパルス電圧、２ms
ec空けて、４０Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、
着色状態（プレーナー状態）となり、４層を着色状態と
した白表示時の視感反射率Ｙ値は５０．０であり、コン
トラストは１３．５：１であった。また、白表示時の色
度は（ｘ、ｙ）＝（０．３１、０．３３）、反射率は６
６．５％であり、白色度が良好でコントラストの高い液
晶表示素子であった。さらに、色再現範囲が広く表示ム
ラが少なく良好な表示特性を示した。

【０１２１】（比較例１）前記実施例１で用いたネマチ
ック液晶混合物Ａに対して、液晶混合物とカイラル材料
の合計重量に対して、カイラル材料Ｓ−８１１（メルク
社製）を、それぞれ、２１重量％添加した液晶組成物２
１ｒ、２６重量％添加した液晶組成物２１ｇ、３６重量
％添加した液晶組成物２１ｂを調製した。液晶組成物２
１ｒは６８０ｎｍ付近、液晶組成物２１ｇは５６０ｎｍ
付近、液晶組成物２１ｂは４８０ｎｍ付近に選択反射の
ピーク波長を有している。

【０１２２】次に、ポリカーボネートフィルムからなる
第１基板上に設けられた透明電極上に、ＨＩＭ３０００
（日立化成社製）からなる絶縁性薄膜を２０００オング
ストロームの厚みに形成した後、可溶性ポリイミドから
なる配向安定化膜を８００オングストロームの厚みに形
成した。続いて、ポリカーボネートフィルムからなる第
２基板上に設けられた透明電極上に、前記第１基板と同
様に絶縁性薄膜と配向安定化膜を形成した。

【０１２３】次に、第１基板上の周辺部にシール材ＸＮ
２１Ｓ（三井化学社製）をスクリーン印刷して所定高さ
の壁を形成した。その後、第２基板上に６μｍ径の固着
スペーサー（積水ファインケミカル社製）を散布した。
続いて、第１基板上に前記シール材の壁の高さと面積か
ら計算された量の液晶組成物２１ｒを塗布し、貼り合わ
せ装置を用いて第１基板及び第２基板を貼り合わせ、１
５０℃で１時間加熱し、液晶セルＲ１を得た。

【０１２４】前記工程と全く同様にして液晶組成物２１
ｇ，２１ｂを基板間に挟持した液晶セルＧ，Ｂを得た。
これらの液晶セルを下からＲ１，Ｇ，Ｂの順に積層し、
各液晶セルを透明接着剤で固定した。さらに、光を入射
させる側とは反対側の基板（セルＲ１の下側基板の裏
面）に黒色の光吸収層を設けた。

【０１２５】このような液晶表示素子にあっては、各液
晶セルの電極間に４０Ｖ、５msecのパルス電圧、２msec
空けて、２５Ｖ、２msecのパルス電圧、２msec空けて、
２５Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、透明状態
（フォーカルコニック状態）となり、３層を透明状態と
した黒表示時の視感反射率Ｙ値は３．３を示した。ま
た、各液晶セルの電極間に４０Ｖ、５msecのパルス電
圧、２msec空けて、５０Ｖ、２msecのパルス電圧、２ms
ec空けて、４０Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、
着色状態（プレーナー状態）となり、３層を着色状態と
した白表示時の視感反射率Ｙ値は３５．３であり、コン
トラストは１０．７：１であった。また、白表示時の色
度は（ｘ、ｙ）＝（０．３２、０．３７）、反射率は４
６．７％であり、白色度及びコントラストが前記各実施
例のものより低い液晶表示素子であった。さらに、各実
施例のものに比べて赤色の表示が暗く、カラーバランス
が悪かった。各実施例のものに比べて色再現範囲も狭く
なった。

【０１２６】（比較例２）前記実施例１で用いたネマチ
ック液晶混合物Ａに対して、液晶混合物とカイラル材料
の合計重量に対して、カイラル材料Ｓ−８１１（メルク
社製）を、それぞれ、２１重量％添加した液晶組成物２
１ｒ、２６重量％添加した液晶組成物２１ｇ、３６重量
％添加した液晶組成物２１ｂを調製した。液晶組成物２
１ｒは６８０ｎｍ付近、液晶組成物２１ｇは５６０ｎｍ
付近、液晶組成物２１ｂは４８０ｎｍ付近に選択反射の
ピーク波長を有している。

【０１２７】次に、ポリカーボネートフィルムからなる
第１基板上に設けられた透明電極上に、ＨＩＭ３０００
（日立化成社製）からなる絶縁性薄膜を２０００オング
ストロームの厚みに形成した後、可溶性ポリイミドから
なる配向安定化膜を８００オングストロームの厚みに形
成した。続いて、ポリカーボネートフィルムからなる第
２基板上に設けられた透明電極上に、前記第１基板と同
様に絶縁性薄膜と配向安定化膜を形成した。

【０１２８】次に、第１基板上の周辺部にシール材ＸＮ
２１Ｓ（三井化学社製）をスクリーン印刷して所定高さ
の壁を形成した。その後、第２基板上に９μｍ径の固着
スペーサー（積水ファインケミカル社製）を散布した。
続いて、第１基板上に前記シール材の壁の高さと面積か
ら計算された量の液晶組成物２１ｒを塗布し、貼り合わ
せ装置を用いて第１基板及び第２基板を貼り合わせ、１
５０℃で１時間加熱し、液晶セルＲ１を得た。

【０１２９】第２基板上に６μｍ径の固着スペーサー
（積水ファインケミカル社製）を散布する以外は、前記
工程と全く同様にして液晶組成物２１ｇ，２１ｂを基板
間に挟持した液晶セルＧ，Ｂを得た。これらの液晶セル
を下からＲ１，Ｇ，Ｂの順に積層し、各液晶セルを透明
接着剤で固定した。さらに、光を入射させる側とは反対
側の基板（セルＲ１の下側基板の裏面）に黒色の光吸収
層を設けた。

【０１３０】このような液晶表示素子にあっては、液晶
セルＲ１には電極間に６５Ｖ、５msecのパルス電圧、２
msec空けて、３５Ｖ、２msecのパルス電圧、２msec空け
て、３５Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、透明状
態（フォーカルコニック状態）となり、液晶セルＧ，Ｂ
には電極間に４０Ｖ、５msecのパルス電圧、２msec空け
て、２５Ｖ、２msecのパルス電圧、２msec空けて、２５
Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、透明状態（フォ
ーカルコニック状態）となった。３層を透明状態とした
黒表示時の視感反射率Ｙ値は３．６を示した。また、液
晶セルＲ１には電極間に６５Ｖ、５msecのパルス電圧、
２msec空けて、６５Ｖ、２msecのパルス電圧、２msec空
けて、６５Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、着色
状態（プレーナー状態）となり、液晶セルＧ，Ｂには電
極間に４０Ｖ、５msecのパルス電圧、２msec空けて、４
０Ｖ、２msecのパルス電圧、２msec空けて、４０Ｖ、２
msecのパルス電圧を印加すると、着色状態（プレーナー
状態）となった。３層を着色状態とした白表示時の視感
反射率Ｙ値は４１．５であり、コントラストは１１．
５：１であった。また、白表示時の色度は（ｘ、ｙ）＝
（０．３１、０．３５）、反射率は５４．９％であり、
白色度は良好であるが、前記各実施例のものに比べて反
射率及びコントラストの低い液晶表示素子であった。さ
らに、液晶セルＲ１を液晶セルＢ，Ｇと同条件で駆動す
ると、液晶セルＲ１の持つ色再現範囲を十分実現させる
ことができず白色のカラーバランスが不良となった（即
ち、３層を同一の電圧では駆動することができなかっ
た）。

【０１３１】（比較例３）前記実施例１で用いたネマチ
ック液晶混合物Ａに対して、液晶混合物とカイラル材料
の合計重量に対して、カイラル材料Ｓ−８１１（メルク
社製）を、それぞれ、２１重量％添加した液晶組成物２
１ｒ、２６重量％添加した液晶組成物２１ｇ、２６重量
％添加した液晶組成物２２ｇ、３６重量％添加した液晶
組成物２１ｂを調製した。液晶組成物２１ｒは６８０ｎ
ｍ付近、液晶組成物２１ｇ，２２ｇは５６０ｎｍ付近、
液晶組成物２１ｂは４８０ｎｍ付近に選択反射のピーク
波長を有している。

【０１３２】次に、ポリカーボネートフィルムからなる
第１基板上に設けられた透明電極上に、ＨＩＭ３０００
（日立化成社製）からなる絶縁性薄膜を２０００オング
ストロームの厚みに形成した後、可溶性ポリイミドから
なる配向安定化膜を８００オングストロームの厚みに形
成した。続いて、ポリカーボネートフィルムからなる第
２基板上に設けられた透明電極上に、前記第１基板と同
様に絶縁性薄膜と配向安定化膜を形成した。

【０１３３】次に、第１基板上の周辺部にシール材ＸＮ
２１Ｓ（三井化学社製）をスクリーン印刷して所定高さ
の壁を形成した。その後、第２基板上に６μｍ径の固着
スペーサー（積水ファインケミカル社製）を散布した。
続いて、第１基板上に前記シール材の壁の高さと面積か
ら計算された量の液晶組成物２１ｒを塗布し、貼り合わ
せ装置を用いて第１基板及び第２基板を貼り合わせ、１
５０℃で１時間加熱し、液晶セルＲ１を得た。

【０１３４】前記工程と全く同様にして液晶組成物２１
ｇ，２２ｇ，２１ｂを基板間に挟持した液晶セルＧ１，
Ｇ２，Ｂを得た。これらの液晶セルを下からＲ１，Ｇ
１，Ｇ２，Ｂの順に積層し、液晶セルＧ１，Ｇ２の間に
は位相差板を挿入し、各液晶セルを透明接着剤で固定し
た。さらに、光を入射させる側とは反対側の基板（セル
Ｒ１の下側基板の裏面）に黒色の光吸収層を設けた。

【０１３５】このような液晶表示素子にあっては、各液
晶セルの電極間に４０Ｖ、５msecのパルス電圧、２msec
空けて、２５Ｖ、２msecのパルス電圧、２msec空けて、
２５Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、透明状態
（フォーカルコニック状態）となり、４層を透明状態と
した黒表示時の視感反射率Ｙ値は３．６を示した。ま
た、各液晶セルの電極間に４０Ｖ、５msecのパルス電
圧、２msec空けて、４０Ｖ、２msecのパルス電圧、２ms
ec空けて、４０Ｖ、２msecのパルス電圧を印加すると、
着色状態（プレーナー状態）となり、４層を着色状態と
した白表示時の視感反射率Ｙ値は４５．８であり、コン
トラストは１２．７：１であった。また、白表示時の色
度は（ｘ、ｙ）＝（０．３４、０．３５）、反射率は６
０．５％であり、コントラストは比較的高いが、前記各
実施例のものに比べて白色度が悪く、緑色が濃いために
カラーバランスの悪い液晶表示素子であった。各実施例
のものに比べて色再現範囲も狭くなった。

【０１３６】（他の実施形態）なお、本発明に係る反射
型フルカラー液晶表示素子は前記実施形態、実施例に限
定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更で
きることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である液晶表示素子を示
す断面図。

【図２】本発明の第２実施形態である液晶表示素子を示
す断面図。

【図３】本発明の第３実施形態である液晶表示素子を示
す断面図。

【図４】本発明の第４実施形態である液晶表示素子を示
す断面図。

【図５】本発明の第５実施形態である液晶表示素子を示
す断面図。

【図６】本発明の第６実施形態である液晶表示素子を示
す断面図。

【図７】本発明の第７実施形態である液晶表示素子を示
す断面図。

【図８】本発明の第８実施形態である液晶表示素子を示
す断面図。

【図９】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ本発明に係
る表示装置を示す概略斜視図。

【符号の説明】

１１，１２，１２ａ…透明基板 １３，１４…透明電極 １５…絶縁性薄膜 １６…配向安定化膜 １７…光吸収層 １８…スペーサー ２０…柱状構造物 ２１ｂ，２１ｇ，２１ｒ，２２ｒ…液晶組成物 ２４…シール材 ２６…位相差板 Ｂ…青色表示を行う液晶セル Ｇ…緑色表示を行う液晶セル Ｒ１，Ｒ２…赤色表示を行う液晶セル ５１，５２…駆動ＩＣ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H048 BA04 BA64 BB03 BB42 2H049 BA02 BA18 BA42 BA43 BB01 BB03 BC02 2H088 GA02 GA17 HA03 HA04 HA11 HA16 JA14 MA04 MA05 MA16 2H089 HA32 QA12 QA13 TA04 TA12 TA14 TA17 TA18 2H091 FA11X GA06 GA07 GA08 LA12 LA15 LA19 LA20

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方が透明な一対の基板間
   に、ネマチック液晶混合物とカイラル材料からなる、室
   温でコレステリック相を示し可視光中の特定波長の光を
   選択反射するカイラルネマチック液晶組成物からなる液
   晶層を挟持した複数の液晶セルをその厚さ方向に積層し
   た反射型フルカラー液晶表示素子において、 上から順に、青色を選択反射する液晶セル、緑色を選択
   反射する液晶セル、赤色を選択反射する液晶セルが積層
   されており、 前記青色を選択反射する液晶セル及び前記緑色を選択反
   射する液晶セルがそれぞれ１層であり、前記赤色を選択
   反射する液晶セルが２層であること、 を特徴とする反射型フルカラー液晶表示素子。
2. 【請求項２】 青色を選択反射する液晶セル、緑色を選
   択反射する液晶セル、赤色を選択反射する第１の液晶セ
   ル及び赤色を選択反射する第２の液晶セルを構成するそ
   れぞれの液晶層がほぼ同等の厚さであることを特徴とす
   る請求項１記載の反射型フルカラー液晶表示素子。
3. 【請求項３】 青色を選択反射する液晶セル、緑色を選
   択反射する液晶セル、赤色を選択反射する第１の液晶セ
   ル及び赤色を選択反射する第２の液晶セルのそれぞれが
   ほぼ同等の駆動電圧であることを特徴とする請求項１又
   は請求項２記載の反射型フルカラー液晶表示素子。
4. 【請求項４】 赤色を選択反射する第１の液晶セルと赤
   色を選択反射する第２の液晶セルとの間に位相差板が挟
   持されていることを特徴とする請求項１、請求項２又は
   請求項３記載の反射型フルカラー液晶表示素子。
5. 【請求項５】 赤色を選択反射する第１の液晶セル及び
   赤色を選択反射する第２の液晶セルを構成するカイラル
   ネマチック液晶組成物が同じ成分であることを特徴とす
   る請求項４記載の反射型フルカラー液晶表示素子。
6. 【請求項６】 赤色を選択反射する第１の液晶セル及び
   赤色を選択反射する第２の液晶セルを構成するカイラル
   ネマチック液晶組成物に含まれるカイラル材料は、旋光
   方向が互いに逆向きであることを特徴とする請求項１、
   請求項２又は請求項３記載の反射型フルカラー液晶表示
   素子。
7. 【請求項７】 請求項１、請求項２、請求項３、請求項
   ４、請求項５又は請求項６記載の液晶表示素子と、該液
   晶表示素子を駆動するための駆動回路とを備えたことを
   特徴とする表示装置。