JP3361801B2 - 反射型液晶表示素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、明るくてコントラ
ストの高い、反射型液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、薄く、軽いので、携帯
型の情報端末のディスプレイをはじめとして様々な用途
に広く用いられている。液晶表示素子は、自らは発光せ
ずに、光の透過強度を変化させて表示を行う受光型素子
であり、数ボルトの実効電圧で駆動できるため、液晶表
示素子の下側に反射板を備えて外部光の反射光で表示を
見る反射型として用いれば、極めて消費電力の低い表示
素子となる。

【０００３】従来の反射型のカラー液晶表示素子は、カ
ラーフィルタを備えた液晶セルとこの液晶セルを挟んで
配置された一対の偏光フィルムからなっている。カラー
フィルタは上記液晶セルの一方の基板に設けられてお
り、基板上にカラーフィルターさらにその上に透明電極
が形成される。この液晶セルに電圧を印加することで、
液晶分子の配向状態を変化させて各カラーフィルタごと
の光の透過率を変化させカラー表示を行っている。

【０００４】１枚の偏光フィルムの透過率は、全体でせ
いぜい４５％程度であり、このとき偏光フィルムの吸収
軸に平行な偏光成分の透過率はほぼ０％で、垂直な偏光
成分の透過率はほぼ９０％である。従って、偏光フィル
ムを２枚用いる反射型の液晶表示素子では、全体の光の
うち上記垂直な偏光成分が５０％として、光が偏光フィ
ルムを４回通って出射するため、カラーフィルタの吸収
を考えないとき、（０．９）⁴×５０％＝３２．８％と
なり、反射率は白黒パネルでも約３３％で頭打ちとな
る。

【０００５】そこで、表示を明るくするために、偏光フ
ィルムを液晶セルの上側の１枚だけにして、液晶セルを
１枚の偏光フィルムと反射板で挟む構成がいくつか提案
されている（例えば特開平０７−１４６４６９号公報、
特開平０７−８４２５２号公報）。この場合、偏光フィ
ルムを２回しか通らないので、カラーフィルタの吸収を
考えないとき（０．９）²×５０％＝４０．５％とな
り、最大で、偏光フィルム２枚用いた構成に対して約２
３．５％の反射率の向上が期待できる。

【０００６】また、カラーフィルタを用いずに液晶セル
のツイスト配向したネマティック液晶層の複屈折と偏光
フィルムによって着色表示を行う反射型カラー液晶表示
装置（特開平０６−３０８４８１号公報）や、液晶層と
位相差フィルムの複屈折を利用するカラー液晶表示装置
（特開平０６−１７５１２５号公報、特開平０６−３０
１００６号公報）が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】偏光フィルムを２枚用
いる反射型液晶表示素子で、カラーフィルタを用いてカ
ラー表示を行う場合、充分な明るさを得られるだけの反
射率を確保できないという課題を有していた。また、偏
光フィルムを１枚にした反射型液晶表示素子で、カラー
フィルタを用いてカラー表示を行い反射率を高くして明
るさを確保するものであって、従来の構成では、白黒の
無彩色表示が困難、特に、反射率が低くて無彩色な黒の
表示が困難であり、さらに、光の入射方向や観察者の見
る方向に対する反射率や明るさの依存性、即ち、光学特
性の視角依存性が大きいという課題を有していた。１枚
偏光フィルム構成の反射型液晶表示素子で視角依存性が
大きいと、視角が狭いということにとどまらない。即
ち、特に黒輝度が光の入射方向の変化で大きく浮いてく
ると、光の入射方向の制御が透過型に比べて難しい反射
型の場合、結果として光学特性を大きく損ねてしまうと
いう課題に結びついていた。

【０００８】また、カラーフィルタを用いずに液晶セル
のツイスト配向したネマティック液晶層の複屈折と偏光
フィルムによって着色表示を行う反射型液晶表示素子
や、液晶層と位相差フィルムの複屈折を利用するカラー
液晶表示素子では、カラーフィルタがないため、２枚の
偏光フィルムを用いても実用的な明るさを得られるだけ
の反射率を確保することできるものの、複屈折の着色を
用いたカラー表示であるため、１６階調４０９６色表示
などの多階調・多色表示が原理的に難しく、また、色純
度・色再現範囲も狭いという課題を有していた。

【０００９】また、白黒表示モードでの反射型液晶表示
素子も、偏光フィルムを２枚用いる構成では、高い白の
反射率がとれないという課題を有していた。

【００１０】本発明は、白表示が明るく、高いコントラ
ストのとれる無彩色の白黒表示が可能で、視角依存性の
少なく光学特性の良好な反射型液晶表示素子を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の第１番目の反射型液晶表示素子は、カラーフ
ィルタ、透明電極、及び配向層が順次形成された上側透
明基板と、金属反射電極が形成されその上に配向層が形
成された下側基板とを、それぞれの配向層が内側となる
ように対向させた一対の基板間にネマティック液晶を封
入した液晶セルと、 上記液晶セルの上側透明基板の外に
配置された２枚の高分子フィルムと、 上記高分子フィル
ムの外側にのみ配置された１枚の偏光フィルムと、から
なる反射型液晶表示素子であって、 上記ネマティック液
晶のツイスト角度を２２０°〜２６０°とし、上記ネマ
ティック液晶の複屈折Δｎ _LC と液晶層厚ｄ _LC の積Δｎ _LC
・ｄ _LC を０．６〜１．２μｍとし、 上記２枚の高分子フ
ィルムを液晶セルに近い側から１、２と番号を付けたと
きの各高分子フィルムの面内の異常屈折率をｎ _x (i)（i=
1,2）、常屈折率をｎ _y (i)(i=1,2)、高分子フィルム厚を
ｄ _Film (i)(i=1,2)としたときの高分子フィルムのレター
デーションＲ _Film (i)＝（ｎ _x (i)−ｎ _y (i)）・ｄ _Film (i)
(i=1,2)を用いて定義される複屈折差Δ(Ｒ)＝(Ｒ
_Film (1)＋Ｒ _Film (2))−Δｎ _LC ・ｄ _LC が−０．１μｍ〜
−０．２μｍを満たしており、かつ、 上側透明基板側か
ら見て、液晶のツイスト方向を正として水平方向を基準
線として角度を測定し、上側透明基板上の液晶分子の配
向方向と基準線とがなす角度をφ _LC 、液晶セル側の高分
子フィルムの遅相軸の方向すなわち異常屈折率の方向と
基準線とがなす角度をφ _F1 、上記偏光フィルム側の高分
子フィルムの遅相軸の方向すなわち異常屈折率の方向と
基準線とがなす角度をφ _F2 、上記偏光フィルムの吸収軸
方向と基準線とがなす角度をφ _P としたときに、φ _F1 −
φ _LC が９０°±２０°を満たし、φ _F2 −φ _F1 が４５°±
２０°を満たし、φ _P −φ _F2 が−４５°±２０°を満た
すことを特徴とする。

【００１２】次に本発明の第２番目の反射型液晶表示素
子は、カラーフィルタ、透明電極、及び配向層が順次形
成された上側透明基板と、金属反射電極が形成されその
上に配向層が形成された下側基板とを、それぞれの配向
層が内側となるように対向させた一対の基板間にネマテ
ィック液晶を封入した液晶セルと、 上記液晶セルの上側
透明基板の外に配置された２枚の高分子フィルムと、 上
記高分子フィルムの外側にのみ配置された１枚の偏光フ
ィルムと、からなる反射型液晶表示素子であって、 上記
ネマティック液晶のツイスト角度を２２０°〜２６０°
とし、上記ネマティック液晶の複屈折Δｎ _LC と液晶層厚
ｄ _LC の積Δｎ _LC ・ｄ _LC を０．６〜１．２μｍとし、 上記
２枚の高分子フィルムを液晶セルに近い側から１、２と
番号を付けたときの各高分子フィルムの面内の異常屈折
率をｎ _x (i)（i=1,2）、常屈折率をｎ _y (i)(i=1,2)、高分
子フィルム厚をｄ _Film (i)(i=1,2)としたときの高分子フ
ィルムのレターデーションＲ _Film (i)＝（ｎ _x (i)−ｎ
_y (i)）・ｄ _Film (i)(i=1,2)を用いて定義される複屈折差
Δ(Ｒ)＝(Ｒ _Film (1)＋Ｒ _Film (2))−Δｎ _LC ・ｄ _LC が０．
４μｍ〜０．５μｍを満たしており、かつ、 上側透明基
板側から見て、液晶のツイスト方向を正として水平方向
を基準線として角度を測定し、上側透明基板上の液晶分
子の配向方向と基準線とがなす角度をφ _LC 、液晶セル側
の高分子フィルムの遅相軸の方向すなわち異常屈折率の
方向と基準線とがなす角度をφ _F1 、上記偏光フィルム側
の高分子フィルムの遅相軸の方向すなわち異常屈折率の
方向と基準線とがなす角度をφ _F2 、上記偏光フィルムの
吸収軸方向と基準線とがなす角度をφ _P としたときに、
φ _F1 −φ _LC が７０°±２０°を満たし、φ _F2 −φ _F1 が６
０°±２０°を満たし、φ _P −φ _F2 が−２０°±２０°
を満たすことを特徴とする。

【００１３】次に本発明の第３番目の反射型液晶表示素
子は、カラーフィルタ、透明電極、及び配向層が順次形
成された上側透明基板と、金属反射電極が形成されその
上に配向層が形成された下側基板とを、それぞれの配向
層が内側となるように対向させた一対の基板間にネマテ
ィック液晶を封入した液晶セルと、 上記液晶セルの上側
透明基板の外に配置された２枚の高分子フィルムと、 上
記高分子フィルムの外側にのみ配置された１枚の偏光フ
ィルムと、からなる反射型液晶表示素子であって、 上記
ネマティック液晶のツイスト角度を２２０°〜２６０°
とし、上記ネマティック液晶の複屈折Δｎ _LC と液晶層厚
ｄ _LC の積Δｎ _LC ・ｄ _LC を０．６〜１．２μｍとし、 上記
２枚の高分子フィルムを液晶セルに近い側から１、２と
番号を付けたときの各高分子フィルムの面内の異常屈折
率をｎ _x (i)（i=1,2）、常屈折率をｎ _y (i)(i=1,2)、高分
子フィルム厚をｄ _Film (i)(i=1,2)としたときの高分子フ
ィルムのレターデーションＲ _Film (i)＝（ｎ _x (i)−ｎ
_y (i)）・ｄ _Film (i)(i=1,2)を用いて定義される複屈折差
Δ(Ｒ)＝(Ｒ _Film (1)＋Ｒ _Film (2))−Δｎ _LC ・ｄ _LC が０．
１５μｍ〜０．３μｍを満たしており、かつ、 上側透明
基板側から見て、液晶のツイスト方向を正として水平方
向を基準線として角度を測定し、上側透明基板上の液晶
分子の配向方向と基準線とがなす角度をφ _LC 、液晶セル
側の高分子フィルムの遅相軸の方向すなわち異常屈折率
の方向と基準線とがなす角度をφ _F1 、上記偏光フィルム
側の高分子フィルムの遅相軸の方向すなわち異常屈折率
の方向と基準線とがなす角度をφ _F2 、上記偏光フィルム
の吸収軸方向と基準線とがなす角度をφ _P としたとき
に、φ _F1 −φ _LC が１４５°±２０°を満たし、φ _F2 −φ
_F1 が−１２０°±２０°を満たし、φ _P −φ _F2 が±４５
°±２０°を満たすことを特徴とする。

【００１４】次に本発明の第４番目の反射型液晶表示素
子は、カラーフィルタ、透明電極、及び配向層が順次形
成された上側透明基板と、金属反射電極が形成されその
上に配向層が形成された下側基板とを、それぞれの配向
層が内側となるように対向させた一対の基板間にネマテ
ィック液晶を封入した液晶セルと、 上記液晶セルの上側
透明基板の外に配置された２枚の高分子フィルムと、 上
記高分子フィルムの外側にのみ配置された１枚の偏光フ
ィルムと、からなる反射型液晶表示素子であって、 上記
ネマティック液晶のツイスト角度を２２０°〜２６０°
とし、上記ネマティック液晶の複屈折Δｎ _LC と液晶層厚
ｄ _LC の積Δｎ _LC ・ｄ _LC を０．６〜１．２μｍとし、 上記
２枚の高分子フィルムを液晶セルに近い側から１、２と
番号を付けたときの各高分子フィルムの面内の異常屈折
率をｎ _x (i)（i=1,2）、常屈折率をｎ _y (i)(i=1,2)、高分
子フィルム厚をｄ _Film (i)(i=1,2)としたときの高分子フ
ィルムのレターデーションＲ _Film (i)＝（ｎ _x (i)−ｎ
_y (i)）・ｄ _Film (i)(i=1,2)を用いて定義される複屈折差
Δ(Ｒ)＝(Ｒ _Film (1)＋Ｒ _Film (2))−Δｎ _LC ・ｄ _LC が０．
０５μｍ〜０．１５μｍを満たしており、かつ、 上側透
明基板側から見て、液晶のツイスト方向を正として水平
方向を基準線として角度を測定し、上側透明基板上の液
晶分子の配向方向と基準線とがなす角度をφ _LC 、液晶セ
ル側の高分子フィルムの遅相軸の方向すなわち異常屈折
率の方向と基準線とがなす角度をφ _F1 、上記偏光フィル
ム側の高分子フィルムの遅相軸の方向すなわち異常屈折
率の方向と基準線とがなす角度をφ _F2 、上記偏光フィル
ムの吸収軸方向と基準線とがなす角度をφ _P としたとき
に、φ _F1 −φ _LC が９０°±２０°を満たし、φ _F2 −φ _F1
が−４５°±２０°を満たし、φ _P −φ _F2 が６０°±２
０°を満たすことを特徴とする。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】以上の構成で、特に、ネマティック液晶の
ツイスト角度が２４０°〜２６０°を満たし、ΔｎLC・
ｄLCが０．８〜１．１μｍを満たしていることが望まし
い。このような、液晶のツイスト角、液晶や高分子フィ
ルムのレターデーションや角度構成をとることで、充分
に反射率の低い無彩色な黒表示および反射率の高い無彩
色な白表示を得て、コントラストの高い反射型液晶表示
素子を得ることができる。

【００１９】以上における高分子フィルムとしては、特
に、ポリカーボネート、ポリアリレートまたはポリスル
フォンを用いることができる。また、高分子フィルムを
液晶セルに近い側から１、２と番号付けたとき、各フィ
ルム面に垂直な方向の屈折率ｎz(i)(i=1,2)を用いて定
義されるＺ係数ＱZ(i)＝(ｎx(i)−ｎz(i))/(ｎx(i)−ｎ
y(i))に対して、Ｑz(2)が０．０〜１．０を満たしてい
ることで、視角依存性の少ない反射型液晶表示素子を得
ることができる。

【００２０】そして、特に、Ｑz(2)が０．３〜０．７を
満たしていることが望ましく、更には、Ｑz(1)が０．３
〜０．７を満たしていることが望ましい。散乱フィルム
を備えた構成では、金属反射電極がアルミニウムまたは
銀を構成要素として含んでおり、かつ、鏡面反射タイプ
とすることで、液晶の配向が乱れて特性劣化を生じるこ
となく、視角依存性の少ない自然な視角を有する反射型
液晶表示素子を得ることができる。

【００２１】その散乱フィルムとしては、高分子フィル
ムと液晶セルの間に１枚もしくは複数枚の散乱フィルム
を積層しているか、あるいは、偏光フィルムと高分子フ
ィルムの間に１枚もしくは複数枚の散乱フィルムを積層
している構成が望ましい。また、その散乱フィルムとし
ては前方散乱タイプを用いる方が良く、その前方散乱フ
ィルムの散乱範囲がフィルム法線方向に対して非対称で
ある方が、外部光を効率的に集光し、かつ、正面の反射
率特性やコントラスト特性が良好となり望ましい。

【００２２】そして、その複数枚積層した各散乱フィル
ムの前方散乱範囲を示す角度の二等分線方向のフィルム
面への射影方向が、すべて異なる方向であれば、より多
くの方位において自然な視角特性が得られて望ましい。
特に、２枚もしくは３枚もしくは４枚積層した前方散乱
フィルムを用いて、前方散乱範囲を示す角度の二等分線
方向のフィルム面への射影方向が互いに直交している
か、または、反平行方向であれば、自然な視角特性が得
られる。

【００２３】散乱フィルムを用いない構成では、金属反
射電極が拡散反射タイプ、または、鏡面金属反射電極の
上に散乱膜を積層したタイプとすることで、自然な視角
特性を持つ反射型液晶表示素子を得ることができる。ま
た、同様に、下側基板として透明基板を用い、下側基板
の上に反射電極ではなく透明電極を形成し、下側基板の
外側にアルミニウムまたは銀を構成要素として含む拡散
反射板を備えた構成をとることができる。

【００２４】その場合、特に、下側基板の外側に備える
拡散反射板と液晶セルの間に空気層が介在していれば、
拡散効果が大きく、望ましい。また、上記述べたすべて
の構成において、カラーフィルタ層を備えた構成、ある
いは、カラーフィルター層を除いた構成にすることがで
きる。このとき、極めて高い白表示の反射率を得ること
ができ、明るい白黒表示モードの反射型液晶表示素子を
得ることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。

【００２６】（実施の形態１）図１は第１の実施の形態
の反射型液晶表示素子の断面図である。１０は偏光フィ
ルム、１１は高分子フィルム層、１２は散乱フィルム
層、１３は上側透明基板、１４はカラーフィルタ層、１
５ａ、１５ｂは配向層、１６は透明電極、１７は液晶
層、１８は金属反射電極、１９は下側基板を示す。

【００２７】上側透明基板１３および下側基板１４とし
て無アルカリのガラス基板を用い、上側透明基板１３上
に、カラーフィルタ層１４として顔料分散タイプで赤、
緑、青のストライプ配列のものをフォトリソグラフィー
で形成し、その上に、透明電極１６としてインジウム・
錫・オキサイドで画素電極を形成した。各画素電極１６
は、上側透明基板１３上に形成した薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）でアクティブ駆動するようにした。また、下
側基板１９上には、チタンを３００ｎｍ蒸着した上にア
ルミニウムを２００ｎｍ蒸着したものを形成することで
鏡面反射タイプの金属反射電極１８を形成した。

【００２８】透明電極１６および金属反射電極１８上に
は、ポリイミドのγ−ブチロラクトンの５ｗｔ％溶液を
印刷し、２００℃で硬化したのち、ラビング方向が互い
に反平行になるようにレーヨン布を用いた回転ラビング
法による配向処理を行うことで配向層１５ａ、１５ｂを
形成した。そして、上側透明基板１３上の周辺部には径
が５．７μｍのガラスファイバーを１．０ｗｔ％混入し
た熱硬化性シール樹脂を印刷し、下側基板１９上には径
が４．５μｍの樹脂ビーズを２００個／ｍｍ2の割合で
散布し、上側透明基板１３と下側基板１９を互いに貼り
合わせ、１５０℃でシール樹脂を硬化した後、ΔｎLC＝
０．０９のフッ素エステル系ネマティック液晶を真空注
入し、紫外線硬化性樹脂で封口した後、紫外線光により
硬化した。

【００２９】こうして形成された液晶セルの上側透明基
板１３の上に、散乱フィルム層１２として、前方散乱フ
ィルムで散乱方向がフィルム法線から測って０度から５
０度のものを、その散乱角度の二等分線のフィルムへの
射影方向と上側透明基板１３側のラビング方向とが一致
するように貼合した。その上に、高分子フィルム層１１
として、レターデーションが３８５ｎｍでＺ係数Ｑzが
０．５のポリカーボネートを遅相軸が上側透明基板１３
のラビング方向と直交するように貼付し、さらに、偏光
フィルム１０としてニュートラルグレーの偏光フィルム
にアンチグレア（ＡＧ）処理とアンチリフレクション
（処理）を施したものを、吸収軸の方向が上側透明基板
１３側のラビング方向と４５度の角度をなすように貼付
した。

【００３０】以上の構成で、電圧無印加時に黒表示とな
るノーマリーブラックモードのＴＦＴ駆動の反射カラー
液晶表示素子が得られた。これにより、鏡面反射タイプ
の金属反射電極１８を用いながら、前方散乱フィルム１
２によって外部光の集光効率を大きくすることができ、
しかも、視角特性の自然な反射カラー液晶表示素子を得
ることができ、正面特性で、コントラスト１２．５、白
のＹ値換算での反射率１５．３％が得られた。

【００３１】また、以上の構成で、カラーフィルタ層１
４を除いた反射型液晶表示素子を作製したところ、正面
特性で、コントラスト１２．８、白のＹ値換算での反射
率３２．３％が得られた。また、散乱フィルム層１２を
偏光フィルム１０の上に設置した構成と比較してみる
と、光学特性は変わらないものの、散乱フィルム層１２
を上側透明基板１３と高分子フィルム層１１の間に設置
した本発明の構成の方が、観察者の視角変化や外部光の
入射方向の変化に伴って生じる視差による画像ボケが少
なくなったことが確認できた。これは、散乱フィルムが
液晶セルに近い方が視差を減らすことができることによ
る。

【００３２】なお、本実施の形態では、液晶セルとして
ＴＦＴで駆動するホモジニアス配向の電界効果複屈折モ
ードを用いたが、このモードに限定されるものではな
く、１枚の偏光フィルムを用いた反射型で表示可能な液
晶セルであれば、ここで用いた構成で同様な効果を得る
ことができる。また、反射電極もアルミニウムを用いた
が、銀を構成要素として含む金属反射電極など、鏡面反
射タイプの金属反射電極であれば、同様の効果を得るこ
とができる。

【００３３】（実施の形態２）図２は第２の実施の形態
の反射型液晶表示素子の断面図である。２０は偏光フィ
ルム、２１は高分子フィルム層、２２は散乱フィルム
層、２３は上側透明基板、２４はカラーフィルタ層、２
５ａ、２５ｂは配向層、２６は透明電極、２７は液晶
層、２８は金属反射電極、２９は下側基板を示す。

【００３４】上側透明基板２３および下側基板２４とし
て無アルカリのガラス基板を用い、上側透明基板２３上
に、カラーフィルタ層２４として顔料分散タイプで赤、
緑、青のストライプ配列のものをフォトリソグラフィー
で形成し、その上に、透明電極２６としてインジウム・
錫・オキサイドで画素電極を形成した。各画素電極２６
は、上側透明基板２３上に形成した薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）でアクティブ駆動するようにした。また、下
側基板２９上には、チタンを３００ｎｍ蒸着した上にア
ルミニウムを２００ｎｍ蒸着したものを形成することで
鏡面反射タイプの金属反射電極２８を形成した。

【００３５】透明電極２６および金属反射電極２８上に
は、ポリイミドのγ−ブチロラクトンの５ｗｔ％溶液を
印刷し、２００℃で硬化したのち、ラビング方向が互い
に反平行になるようにレーヨン布を用いた回転ラビング
法による配向処理を行うことで配向層２５ａ、２５ｂを
形成した。そして、上側透明基板１３上の周辺部には径
が５．７μｍのガラスファイバーを１．０ｗｔ％混入し
た熱硬化性シール樹脂を印刷し、下側基板２９上には径
が４．５μｍの樹脂ビーズを２００個／ｍｍ2の割合で
散布し、上側透明基板２３と下側基板２９を互いに貼り
合わせ、１５０℃でシール樹脂を硬化した後、ΔｎLC＝
０．０９のフッ素エステル系ネマティック液晶を真空注
入し、紫外線硬化性樹脂で封口した後、紫外線光により
硬化した。

【００３６】こうして形成された液晶セルの上側透明基
板２３の上に、高分子フィルム層２１として、レターデ
ーションが３８５ｎｍでＺ係数Ｑzが０．５のポリカー
ボネートを遅相軸が上側透明基板２３のラビング方向と
直交するように貼付した。その上に、散乱フィルム層２
２として、前方散乱フィルムで散乱方向がフィルム法線
から測って０度から５０度のものを、その散乱角度の二
等分線のフィルムへの射影方向と上側透明基板２３側の
ラビング方向とが一致するように貼合した。そしてその
上に、偏光フィルム２０としてニュートラルグレーの偏
光フィルムにアンチグレア（ＡＧ）処理とアンチリフレ
クション（処理）を施したものを、吸収軸の方向が上側
透明基板２３側のラビング方向と４５度の角度をなすよ
うに貼付した。

【００３７】以上の構成で、電圧無印加時に黒表示とな
るノーマリーブラックモードのＴＦＴ駆動の反射カラー
液晶表示素子が得られた。これにより、鏡面反射タイプ
の金属反射電極２８を用いながら、前方散乱フィルム２
２によって外部光の集光効率を大きくすることができ、
しかも、視角特性の自然な反射カラー液晶表示素子を得
ることができ、正面特性で、コントラスト１２．４、白
のＹ値換算での反射率１５．５％が得られた。

【００３８】また、以上の構成で、カラーフィルタ層２
４を除いた反射型液晶表示素子を作製したところ、正面
特性で、コントラスト１２．７、白のＹ値換算での反射
率３２．２％が得られた。

【００３９】また、散乱フィルム層２２を偏光フィルム
２０の上に設置した構成と比較してみると、光学特性は
変わらないものの、散乱フィルム層２２を偏光フィルム
２０と高分子フィルム層１１の間に設置した本発明の構
成の方が、観察者の視角変化や外部光の入射方向の変化
に伴って生じる視差による画像ボケが少なくなったこと
が確認できた。これは、散乱フィルムが液晶セルに近い
方が視差を減らすことができることによる。

【００４０】なお、本実施の形態では、液晶セルとして
ＴＦＴで駆動するホモジニアス配向の電界効果複屈折モ
ードを用いたが、このモードに限定されるものではな
く、１枚の偏光フィルムを用いた反射型で表示可能な液
晶セルであれば、ここで用いた構成で同様な効果を得る
ことができる。また、反射電極もアルミニウムを用いた
が、銀を構成要素として含む金属反射電極など、鏡面反
射タイプの金属反射電極であれば、同様の効果を得るこ
とができる。

【００４１】（実施の形態３）図３は第３の実施の形態
の反射型液晶表示素子の断面図である。３０は偏光フィ
ルム、３１ａは高分子フィルム（２）、３１ｂは高分子
フィルム（１）、３２は散乱フィルム層、３３は上側透
明基板、３４はカラーフィルタ層、３５ａ、３５ｂは配
向層、３６は透明電極、３７は液晶層、３８は金属反射
電極、３９は下側基板を示す。

【００４２】図４は第３の実施の形態の反射型液晶表示
素子の光学構成図である。４０は基準線、４１は下側基
板上の液晶分子の配向方向、４２は上側透明基板上の液
晶分子の配向方向、４３は液晶セル側の高分子フィルム
(１)の遅相軸方向、４４は偏光フィルム側の高分子フィ
ルム(２)の遅相軸方向、４５は上側偏光フィルムの吸収
軸方向を示す。また、φLC0は下側基板３９上の液晶分
子の配向方向４１の、φLCは上側透明基板３３上の液晶
分子の配向方向４２の、φF1は高分子フィルム(１)３１
ｂの遅相軸方向４３の、φF2は高分子フィルム(２)３１
ａの遅相軸方向４４の、φPは偏光フィルム３０の吸収
軸方向４５の、それぞれ液晶のツイスト方向を正として
基準線４０から測った角度を示す。また、ΩLCは液晶の
ツイスト方向とツイスト角を示す。

【００４３】上側透明基板３３および下側基板３４とし
てガラス基板を用い、上側透明基板３３上に、カラーフ
ィルタ層３４として顔料分散タイプで赤、緑、青のスト
ライプ配列のものをフォトリソグラフィーで形成し、そ
の上に、透明電極３６としてインジウム・錫・オキサイ
ドで画素電極を形成した。また、下側基板３９上には、
チタンを３００ｎｍ蒸着した上に銀を２００ｎｍ蒸着し
たものを形成することで鏡面反射タイプの金属反射電極
３８を形成した。

【００４４】透明電極３６および金属反射電極３８上に
は、ポリイミドのＮ−メチル−２−ピロリジノンの５ｗ
ｔ％溶液を印刷し、２００℃で硬化したのち、所定のツ
イスト角を実現するようにレーヨン布を用いた回転ラビ
ング法による配向処理を行うことで配向層３５ａ、３５
ｂを形成した。そして、上側透明基板３３上の周辺部に
は所定の径のガラスファイバーを１．０ｗｔ％混入した
熱硬化性シール樹脂を印刷し、下側基板３９上には所定
の径の樹脂ビーズを２００個／ｍｍ2の割合で散布し、
上側透明基板３３と下側基板３９を互いに貼り合わせ、
１５０℃でシール樹脂を硬化した後、ΔｎLC＝０．１３
のエステル系ネマティック液晶に所定の量のカイラル液
晶を混ぜた液晶を真空注入し、紫外線硬化性樹脂で封口
した後、紫外線光により硬化した。

【００４５】こうして形成された液晶セルの上側透明基
板３３の上に、散乱フィルム層３２として、前方散乱フ
ィルムで散乱方向がフィルム法線から測って０度から５
０度のものを、その散乱角度の二等分線のフィルムへの
射影方向と基準線４０とが直交するように貼合した。そ
の上に、高分子フィルム（１）３１ｂと高分子フィルム
（２）３１ａとしてポリカーボネートを遅相軸がそれぞ
れ所定の角度となるように貼付し、さらに、偏光フィル
ム３０としてニュートラルグレーの偏光フィルムにアン
チグレア（ＡＧ）処理を施したものを、吸収軸の方向が
所定の角度をなすように貼付した。

【００４６】φLC0＝−３５°、φLC＝３５°、ΩLC＝
２５０°、φF1＝１２５°、φF2＝１７０°、φP＝１
２５°とし、Δ(Ｒ)＝(ＲFilm(１)＋ＲFilm(２))−Δｎ
LC・ｄLCを−０．１５μｍを満たすようにしながら、Δ
ｎLC・ｄLCを変化させて反射モードで光学特性を測定す
ると、０．６μｍ〜１．２μｍの範囲で、反射率が低く
て無彩色の黒と反射率が高くて無彩色の白を得ることが
できるノーマリーブラックモードの反射型液晶表示素子
が実現できた。これは、白と黒が充分とれるだけの液晶
の複屈折差があって、なおかつ、液晶の複屈折による色
付きを補償できる範囲であることによる。

【００４７】また、Δ(Ｒ)を−０．１μｍ〜−０．２μ
ｍを満たしていると、黒表示から白表示へと電圧を印加
していったとき、表示の色が実用上で無彩色の範囲内で
変化することが確認できた。これは、Δ(Ｒ)を−０．１
μｍ〜−０．２μｍとし、φF1−φLCを９０°±２０
°、φF2−φF1を４５°±２０°にすることで、白から
黒への変化の間、特に、オフ電圧印加時の黒表示のとき
の、液晶層の複屈折による着色を解消できることによ
る。これにより、反射率の低い無彩色の黒表示と反射率
の高い無彩色の白表示のコントラストの高い反射型液晶
表示素子を実現できる。

【００４８】また、φP−φF2を−４５°±２０°とし
ているので、複屈折を最大の効率に近いところで用いる
ことができて、光利用率を高くすることができている。
液晶のツイスト角は、単純マトリクスで駆動することを
考えたときの、可能な選択電極の本数であるデューティ
ー比に影響があり、ツイスト角が大きいほどデューティ
ー比が小さくでき、選択本数を増やすことができて、画
素数を増やすことができる。本発明の第３の実施の形態
では、ツイスト角を２２０°〜２６０°とすることで、
デューティー比１／２００以下で駆動しても良好な特性
が得られることを確認した。

【００４９】また、ΔｎLC・ｄLCを０．８μｍ〜１．１
μｍとしてツイスト角を２４０°〜２６０°としたとき
には、デューティー比１／２４０以下で駆動できること
を確認した。そして、ＲFilm(1)が０．３μｍ±０．１
μｍを満たし、ＲFilm(2)が０．５μｍ±０．１μｍを
満たしているとき、特に、オフ電圧印加時の黒の反射率
を低くすることができることが確認できた。

【００５０】ここで特に、ΔｎLC・ｄLC＝１．０００μ
ｍ、ＲFilm(１)＝０．３５０μｍ、ＲFilm(２)＝０．５
００μｍ、φLC0＝−３５°、φLC＝３５°、ΩLC＝２
５０°、φF1＝１２５°、φF2＝１７０°、φP＝１２
５°としたときの光学特性を測定した結果を示すことに
する。このとき、Δ(Ｒ)＝(ＲFilm(１)＋ＲFilm(２))−
ΔｎLC・ｄLC＝０．１５０μｍ、φF1−φLC＝９０°、
φF2−φF1＝４５°、φP−φF2＝−４５°であって上
記で確認した条件を満たしている。

【００５１】１／２４０デューティー比での正面特性を
測定した結果、コントラスト７．２、白のＹ値換算での
反射率が１４．２％であった。また、黒から白まで無彩
色で変化するので、１６階調４０９６色の表示が可能で
あることも確認できた。また、以上の構成で、カラーフ
ィルタ層３４を除いた反射型液晶表示素子を作製したと
ころ、正面特性で、コントラスト７．１、白のＹ値換算
での反射率３０．９％が得られた。

【００５２】なお、本実施の形態では、高分子フィルム
としてポリカーボネートを用いたが、発明の効果はそれ
に限定されるものではなく、例えば、ポリアリレートや
ポリスルフォンを用いても同様の効果を得ることができ
ることを確認した。また、本実施の形態では、反射電極
として銀を構成要素として含む金属反射電極を用いた
が、発明の効果はそれに限定されるものではなく、例え
ば、アルミニウムを構成要素として含む金属反射電極な
どを用いても同様の効果を得ることができる。

【００５３】（実施の形態４）第４の実施の形態の反射
型液晶表示素子は、作製および構造は第３の実施の形態
と共通であるので、第３の実施の形態で用いた図３の反
射型液晶表示素子の断面図および図４の反射型液晶表示
素子の光学構成図を用いて説明する。φLC0＝−３５
°、φLC＝３５°、ΩLC＝２５０°、φF1＝１０５°、
φF2＝１６５°、φP＝１４５°とし、Δ(Ｒ)＝(ＲFilm
(１)＋ＲFilm(２))−ΔｎLC・ｄLCを０．４５μｍを満
たすようにしながら、ΔｎLC・ｄLCを変化させて反射モ
ードで光学特性を測定すると、０．６μｍ〜１．２μｍ
の範囲で、反射率が低くて無彩色の黒と反射率が高くて
無彩色の白を得ることができるノーマリーブラックモー
ドの反射型液晶表示素子が実現できた。これは、白と黒
が充分とれるだけの液晶の複屈折差があって、なおか
つ、液晶の複屈折による色付きを補償できる範囲である
ことによる。

【００５４】また、Δ(Ｒ)を０．４μｍ〜０．５μｍを
満たしていると、黒表示から白表示へと電圧を印加して
いったとき、表示の色が実用上で無彩色の範囲内で変化
することが確認できた。これは、Δ(Ｒ)を０．４μｍ〜
０．５μｍとし、φF1−φLCを７０°±２０°、φF2−
φF1を６０°±２０°にすることで、白から黒への変化
の間、特に、オフ電圧印加時の黒表示のときの、液晶層
の複屈折による着色を解消できることによる。これによ
り、反射率の低い無彩色の黒表示と反射率の高い無彩色
の白表示のコントラストの高い反射型液晶表示素子を実
現できる。

【００５５】また、φP−φF2を−２０°±２０°とし
ているので、複屈折を最大の効率に近いところで用いる
ことができて、光利用率を高くすることができている。
液晶のツイスト角は、単純マトリクスで駆動することを
考えたときの、可能な選択電極の本数であるデューティ
ー比に影響があり、ツイスト角が大きいほどデューティ
ー比が小さくでき、選択本数を増やすことができて、画
素数を増やすことができる。本発明の第４の実施の形態
では、ツイスト角を２２０°〜２６０°とすることで、
デューティー比１／２００以下で駆動しても良好な特性
が得られることを確認した。

【００５６】また、ΔｎLC・ｄLCを０．８μｍ〜１．１
μｍとしてツイスト角を２４０°〜２６０°としたとき
には、デューティー比１／２４０以下で駆動できること
を確認した。そして、ＲFilm(1)が０．７５μｍ±０．
１μｍを満たし、ＲFilm(2)が０．６μｍ±０．１μｍ
を満たしているとき、特に、オフ電圧印加時の黒の反射
率を低くすることができることが確認できた。

【００５７】ここで特に、ΔｎLC・ｄLC＝０．９６０μ
ｍ、ＲFilm(１)＝０．８００μｍ、ＲFilm(２)＝０．６
１０μｍ、φLC0＝−３５°、φLC＝３５°、ΩLC＝２
５０°、φF1＝１０５°、φF2＝１６５°、φP＝１４
５°としたときの光学特性を測定した結果を示すことに
する。このとき、Δ(Ｒ)＝(ＲFilm(１)＋ＲFilm(２))−
ΔｎLC・ｄLC＝０．４５０μｍ、φF1−φLC＝７０°、
φF2−φF1＝６０°、φP−φF2＝−２０°であって上
記で確認した条件を満たしている。

【００５８】１／２４０デューティー比での正面特性を
測定した結果、コントラスト７．４、白のＹ値換算での
反射率が１５．３％であった。また、黒から白まで無彩
色で変化するので、１６階調４０９６色の表示が可能で
あることも確認できた。また、以上の構成で、カラーフ
ィルタ層３４を除いた反射型液晶表示素子を作製したと
ころ、正面特性で、コントラスト７．４、白のＹ値換算
での反射率３１．８％が得られた。

【００５９】なお、本実施の形態では、高分子フィルム
としてポリカーボネートを用いたが、発明の効果はそれ
に限定されるものではなく、例えば、ポリアリレートや
ポリスルフォンを用いても同様の効果を得ることができ
ることを確認した。また、本実施の形態では、反射電極
として銀を構成要素として含む金属反射電極を用いた
が、発明の効果はそれに限定されるものではなく、例え
ば、アルミニウムを構成要素として含む金属反射電極な
どを用いても同様の効果を得ることができる。

【００６０】（実施の形態５）第５の実施の形態の反射
型液晶表示素子は、作製および構造は第３の実施の形態
と共通であるので、第３の実施の形態で用いた図３の反
射型液晶表示素子の断面図および図４の反射型液晶表示
素子の光学構成図を用いて説明する。φLC0＝−３５
°、φLC＝３５°、ΩLC＝２５０°、φF1＝１８０°、
φF2＝６０°、φP＝１５°および１０５°とし、Δ
(Ｒ)＝(ＲFilm(１)＋ＲFilm(２))−ΔｎLC・ｄLCを０．
２μｍを満たすようにしながら、ΔｎLC・ｄLCを変化さ
せて反射モードで光学特性を測定すると、０．６μｍ〜
１．２μｍの範囲で、反射率が低くて無彩色の黒と反射
率が高くて無彩色の白を得ることができるノーマリーブ
ラックモードの反射型液晶表示素子が実現できた。これ
は、白と黒が充分とれるだけの液晶の複屈折差があっ
て、なおかつ、液晶の複屈折による色付きを補償できる
範囲であることによる。

【００６１】また、Δ(Ｒ)を０．１５μｍ〜０．３μｍ
を満たしていると、黒表示から白表示へと電圧を印加し
ていったとき、表示の色が実用上で無彩色の範囲内で変
化することが確認できた。これは、Δ(Ｒ)を０．１５μ
ｍ〜０．３μｍとし、φF1−φLCを１４５°±２０°、
φF2−φF1をー１２０°±２０°にすることで、白から
黒への変化の間、特に、オフ電圧印加時の黒表示のとき
の、液晶層の複屈折による着色を解消できることによ
る。これにより、反射率の低い無彩色の黒表示と反射率
の高い無彩色の白表示のコントラストの高い反射型液晶
表示素子を実現できる。

【００６２】また、φP−φF2を±４５°±２０°とし
ているので、複屈折を最大の効率に近いところで用いる
ことができて、光利用率を高くすることができている。
液晶のツイスト角は、単純マトリクスで駆動することを
考えたときの、可能な選択電極の本数であるデューティ
ー比に影響があり、ツイスト角が大きいほどデューティ
ー比が小さくでき、選択本数を増やすことができて、画
素数を増やすことができる。本発明の第５の実施の形態
では、ツイスト角を２２０°〜２６０°とすることで、
デューティー比１／２００以下で駆動しても良好な特性
が得られることを確認した。

【００６３】また、ΔｎLC・ｄLCを０．８μｍ〜１．１
μｍとしてツイスト角を２４０°〜２６０°としたとき
には、デューティー比１／２４０以下で駆動できること
を確認した。そして、ＲFilm(1)が０．３μｍ±０．１
μｍを満たし、ＲFilm(2)が０．７５μｍ±０．１μｍ
を満たしているとき、特に、オフ電圧印加時の黒の反射
率を低くすることができることが確認できた。

【００６４】ここで特に、ΔｎLC・ｄLC＝０．８６０μ
ｍ、ＲFilm(１)＝０．３１０μｍ、ＲFilm(２)＝０．７
６０μｍ、φLC0＝−３５°、φLC＝３５°、ΩLC＝２
５０°、φF1＝１８０°、φF2＝７５°、φP＝２５°
としたときの光学特性を測定した結果を示すことにす
る。このとき、Δ(Ｒ)＝(ＲFilm(１)＋ＲFilm(２))−Δ
ｎLC・ｄLC＝０．２１０μｍ、φF1−φLC＝１４５°、
φF2−φF1＝−１０５°、φP−φF2＝−５０°であっ
て上記で確認した条件を満たしている。

【００６５】１／２４０デューティー比での正面特性を
測定した結果、コントラスト７．３、白のＹ値換算での
反射率が１４．８％であった。また、黒から白まで無彩
色で変化するので、１６階調４０９６色の表示が可能で
あることも確認できた。また、以上の構成で、カラーフ
ィルタ層３４を除いた反射型液晶表示素子を作製したと
ころ、正面特性で、コントラスト７．２、白のＹ値換算
での反射率３０．７％得られた。

【００６６】なお、本実施の形態では、高分子フィルム
としてポリカーボネートを用いたが、発明の効果はそれ
に限定されるものではなく、例えば、ポリアリレートや
ポリスルフォンを用いても同様の効果を得ることができ
ることを確認した。また、本実施の形態では、反射電極
として銀を構成要素として含む金属反射電極を用いた
が、発明の効果はそれに限定されるものではなく、例え
ば、アルミニウムを構成要素として含む金属反射電極な
どを用いても同様の効果を得ることができる。

【００６７】（実施の形態６）第６の実施の形態の反射
型液晶表示素子は、作製および構造は第３の実施の形態
と共通であるので、第３の実施の形態で用いた図３の反
射型液晶表示素子の断面図および図４の反射型液晶表示
素子の光学構成図を用いて説明する。φLC0＝−３５
°、φLC＝３５°、ΩLC＝２５０°、φF1＝１２５°、
φF2＝８０°、φP＝１４０°とし、Δ(Ｒ)＝(ＲFilm
(１)＋ＲFilm(２))−ΔｎLC・ｄLCを０．１μｍを満た
すようにしながら、ΔｎLC・ｄLCを変化させて反射モー
ドで光学特性を測定すると、０．６μｍ〜１．２μｍの
範囲で、反射率が低くて無彩色の黒と反射率が高くて無
彩色の白を得ることができるノーマリーブラックモード
の反射型液晶表示素子が実現できた。これは、白と黒が
充分とれるだけの液晶の複屈折差があって、なおかつ、
液晶の複屈折による色付きを補償できる範囲であること
による。

【００６８】また、Δ(Ｒ)を０．０５μｍ〜０．１５μ
ｍを満たしていると、黒表示から白表示へと電圧を印加
していったとき、表示の色が実用上で無彩色の範囲内で
変化することが確認できた。これは、Δ(Ｒ)を０．０５
μｍ〜０．１５μｍとし、φF1−φLCを９０°±２０
°、φF2−φF1を−４５°±２０°にすることで、白か
ら黒への変化の間、特に、オフ電圧印加時の黒表示のと
きの、液晶層の複屈折による着色を解消できることによ
る。これにより、反射率の低い無彩色の黒表示と反射率
の高い無彩色の白表示のコントラストの高い反射型液晶
表示素子を実現できる。

【００６９】また、φP−φF2を６０°±２０°として
いるので、複屈折を最大の効率に近いところで用いるこ
とができて、光利用率を高くすることができている。液
晶のツイスト角は、単純マトリクスで駆動することを考
えたときの、可能な選択電極の本数であるデューティー
比に影響があり、ツイスト角が大きいほどデューティー
比が小さくでき、選択本数を増やすことができて、画素
数を増やすことができる。本発明の第６の実施の形態で
は、ツイスト角を２２０°〜２６０°とすることで、デ
ューティー比１／２００以下で駆動しても良好な特性が
得られることを確認した。

【００７０】また、ΔｎLC・ｄLCを０．８μｍ〜１．１
μｍとしてツイスト角を２４０°〜２６０°としたとき
には、デューティー比１／２４０以下で駆動できること
を確認した。そして、ＲFilm(1)が０．６μｍ±０．１
μｍを満たし、ＲFilm(2)が０．５μｍ±０．１μｍを
満たしているとき、特に、オフ電圧印加時の黒の反射率
を低くすることができることが確認できた。

【００７１】ここで特に、ΔｎLC・ｄLC＝０．９１０μ
ｍ、ＲFilm(１)＝０．５６０μｍ、ＲFilm(２)＝０．４
６０μｍ、φLC0＝−３５°、φLC＝３５°、ΩLC＝２
５０°、φF1＝１２５°、φF2＝８０°、φP＝１４０
°としたときの光学特性を測定した結果を示すことにす
る。このとき、Δ(Ｒ)＝(ＲFilm(１)＋ＲFilm(２))−Δ
ｎLC・ｄLC＝０．１１０μｍ、φF1−φLC＝９０°、φ
F2−φF1＝−４５°、φP−φF2＝６０°であって上記
で確認した条件を満たしている。

【００７２】１／２４０デューティー比での正面特性を
測定した結果、コントラスト７．２、白のＹ値換算での
反射率が１４．０％であった。また、黒から白まで無彩
色で変化するので、１６階調４０９６色の表示が可能で
あることも確認できた。また、以上の構成で、カラーフ
ィルタ層３４を除いた反射型液晶表示素子を作製したと
ころ、正面特性で、コントラスト７．４、白のＹ値換算
での反射率３０．８％られた。

【００７３】なお、本実施の形態では、高分子フィルム
としてポリカーボネートを用いたが、発明の効果はそれ
に限定されるものではなく、例えば、ポリアリレートや
ポリスルフォンを用いても同様の効果を得ることができ
ることを確認した。また、本実施の形態では、反射電極
として銀を構成要素として含む金属反射電極を用いた
が、発明の効果はそれに限定されるものではなく、例え
ば、アルミニウムを構成要素として含む金属反射電極な
どを用いても同様の効果を得ることができる。

【００７４】（実施の形態７）第７の実施の形態の反射
型液晶表示素子は、作製および構造は第３の実施の形態
と共通であるので、第３の実施の形態で用いた図３の反
射型液晶表示素子の断面図および図４の反射型液晶表示
素子の光学構成図を用いて説明する。φLC0＝−３５
°、φLC＝３５°、ΩLC＝２５０°、φF1＝１４５°、
φF2＝８５°、φP＝２０°とし、Δ(Ｒ)＝(ＲFilm(１)
＋ＲFilm(２))−ΔｎLC・ｄLCを０．３５μｍを満たす
ようにしながら、ΔｎLC・ｄLCを変化させて反射モード
で光学特性を測定すると、０．６μｍ〜１．２μｍの範
囲で、反射率が低くて無彩色の黒と反射率が高くて無彩
色の白を得ることができるノーマリーブラックモードの
反射型液晶表示素子が実現できた。これは、白と黒が充
分とれるだけの液晶の複屈折差があって、なおかつ、液
晶の複屈折による色付きを補償できる範囲であることに
よる。

【００７５】また、Δ(Ｒ)を０．３μｍ〜０．４μｍを
満たしていると、黒表示から白表示へと電圧を印加して
いったとき、表示の色が実用上で無彩色の範囲内で変化
することが確認できた。これは、Δ(Ｒ)を０．３μｍ〜
０．４μｍとし、φF1−φLCを１１０°±２０°、φF2
−φF1を−６０°±２０°にすることで、白から黒への
変化の間、特に、オフ電圧印加時の黒表示のときの、液
晶層の複屈折による着色を解消できることによる。これ
により、反射率の低い無彩色の黒表示と反射率の高い無
彩色の白表示のコントラストの高い反射型液晶表示素子
を実現できる。

【００７６】また、φP−φF2を（±４５°−２０°）
±２０°、すなわち、２５°±２０°または−６５°±
２０°としているので、複屈折を最大の効率に近いとこ
ろで用いることができて、光利用率を高くすることがで
きている。液晶のツイスト角は、単純マトリクスで駆動
することを考えたときの、可能な選択電極の本数である
デューティー比に影響があり、ツイスト角が大きいほど
デューティー比が小さくでき、選択本数を増やすことが
できて、画素数を増やすことができる。本発明の第７の
実施の形態では、ツイスト角を２２０°〜２６０°とす
ることで、デューティー比１／２００以下で駆動しても
良好な特性が得られることを確認した。

【００７７】また、ΔｎLC・ｄLCを０．８μｍ〜１．１
μｍとしてツイスト角を２４０°〜２６０°としたとき
には、デューティー比１／２４０以下で駆動できること
を確認した。そして、ＲFilm(1)が０．５μｍ±０．１
μｍを満たし、ＲFilm(2)が０．７μｍ±０．１μｍを
満たしているとき、特に、オフ電圧印加時の黒の反射率
を低くすることができることが確認できた。

【００７８】ここで特に、ΔｎLC・ｄLC＝０．９１０μ
ｍ、ＲFilm(１)＝０．５５０μｍ、ＲFilm(２)＝０．７
２０μｍ、φLC0＝−３５°、φLC＝３５°、ΩLC＝２
５０°、φF1＝１４５°、φF2＝８５°、φP＝２０°
としたときの光学特性を測定した結果を示すことにす
る。このとき、Δ(Ｒ)＝(ＲFilm(１)＋ＲFilm(２))−Δ
ｎLC・ｄLC＝０．３６０μｍ、φF1−φLC＝１１０°、
φF2−φF1＝−６０°、φP−φF2＝−６５°であって
上記で確認した条件を満たしている。

【００７９】１／２４０デューティー比での正面特性を
測定した結果、コントラスト７．１、白のＹ値換算での
反射率が１４．７％であった。また、黒から白まで無彩
色で変化するので、１６階調４０９６色の表示が可能で
あることも確認できた。また、以上の構成で、カラーフ
ィルタ層３４を除いた反射型液晶表示素子を作製したと
ころ、正面特性で、コントラスト７．３、白のＹ値換算
での反射率３１．２％が得られた。

【００８０】なお、本実施の形態では、高分子フィルム
としてポリカーボネートを用いたが、発明の効果はそれ
に限定されるものではなく、例えば、ポリアリレートや
ポリスルフォンを用いても同様の効果を得ることができ
ることを確認した。また、本実施の形態では、反射電極
として銀を構成要素として含む金属反射電極を用いた
が、発明の効果はそれに限定されるものではなく、例え
ば、アルミニウムを構成要素として含む金属反射電極な
どを用いても同様の効果を得ることができる。

【００８１】（実施の形態８）第８の実施の形態の反射
型液晶表示素子は、作製および構造は第３の実施の形態
と共通であるので、第３の実施の形態で用いた図３の反
射型液晶表示素子の断面図および図４の反射型液晶表示
素子の光学構成図、および図５を用いて説明する。

【００８２】図５（ａ）は前方散乱フィルム１枚を横か
ら見たときの散乱方向を示す概念図である。５０は前方
散乱フィルム、５１は入射光の方向、５２は散乱範囲を
示す角、５３は散乱角の二等分線方向、５４は散乱角の
二等分線方向の散乱フィルムへの射影方向を示す。図５
（ｂ）は前方散乱フィルム１枚を用いた散乱フィルム層
を上から見たときの散乱方向を示す概念図である。５５
は散乱角の二等分線方向の散乱フィルムへの射影方向を
示す。

【００８３】図５（ｃ）は前方散乱フィルム３枚を用い
た散乱フィルム層を上から見たときの散乱方向を示す概
念図である。５６、５７、５８は散乱角の二等分線方向
の散乱フィルムへの射影方向を示す。本実施の形態で
は、第３の実施の形態の構成のうちで、ΔｎLC・ｄLC＝
１．０００μｍ、ＲFilm(１)＝０．３５０μｍ、ＲFilm
(２)＝０．５００μｍ、φLC0＝−３５°、φLC＝３５
°、ΩLC＝２５０°、φF1＝１２５°、φF2＝１７０
°、φP＝１２５°とした。

【００８４】第３の実施の形態では、散乱フィルム層３
２として、前方散乱フィルムで散乱方向がフィルム法線
から測って０度から５０度のものを、その散乱角度の二
等分線のフィルムへの射影方向５２即ち５５が基準線４
０とが直交するように貼合している。即ち、図５ｂのよ
うに貼合している。この構成でも、かなり集光効率も高
く視角依存性も少ない反射型液晶表示素子を得ることが
できたが、本実施の形態では、散乱フィルム層３２とし
て、前方散乱フィルムを３枚用い、１枚は、散乱方向が
フィルム法線から測って０度から５０度のものを、その
散乱角度の二等分線のフィルムへの射影方向が５６とな
るようにし、残り２枚は散乱方向がフィルム法線から測
って１０度から６０度のものを、その散乱角度の二等分
線のフィルムへの射影方向がそれぞれ５７および５８と
なるように貼合したものを用いた。

【００８５】このようにすることで、集光効率が高くな
り、特性の視角変化も自然で視角依存性の少ないものと
なり、良好となった。なお、ここでは、前方散乱フィル
ムを１枚もしくは３枚用いたが、２枚や４枚あるいはそ
れ以上の枚数の構成でも、散乱角度の二等分線のフィル
ムへの射影方向がすべて異なる方向であり、特に、２枚
もしくは３枚もしくは４枚用いた場合には、散乱角度の
二等分線のフィルムへの射影方向が直交あるいは反平行
方向であれば、同じような効果を得ることができる。

【００８６】（実施の形態９）第９の実施の形態の反射
型液晶表示素子は、作製および構造は第３の実施の形態
と共通であるので、第３の実施の形態で用いた図３の反
射型液晶表示素子の断面図および図４の反射型液晶表示
素子の光学構成図、および、図６を用いて説明する。

【００８７】図６（ａ）は右方向の視角変化に対するオ
フ電圧印加時の黒の反射率変化を示す特性図である。図
６（ｂ）は上方向の視角変化に対するオフ電圧印加時の
黒の反射率変化を示す特性図である。本実施の形態で
は、ΔｎLC・ｄLC＝０．９１０μｍ、ＲFilm(１)＝０．
５６０μｍ、ＲFilm(２)＝０．４６０μｍ、φLC0＝−
３５°、φLC＝３５°、ΩLC＝２５０°、φF1＝１２５
°、φF2＝８０°、φP＝１４０°として、高分子フィ
ルム（１）３１ｂと高分子フィルム（２）３１ａのＺ係
数Ｑｚ(1)とＱz(2)をそれぞれ、０．０から１．５まで
変化させて視角特性変化を調べた。

【００８８】図６（ａ）と図６（ｂ）を見れば、偏光フ
ィルム３０に近い側の高分子フィルム（２）３１ａが視
角特性変化に大きな影響を及ぼしており、Ｑz(2)が小さ
いとき視角依存性の少ない良好な黒の反射率特性が得ら
れることがわかる。また、同じＱz(2)ならば、Ｑz(1)が
小さいとき視角依存性の少ない良好な黒の反射率特性が
得られることがわかる。

【００８９】より詳細に検討すると、Ｑz(2)が０．０〜
１．０を満たしていることで、視角依存性の少ない反射
型液晶表示素子を得ることができることが確認できた。
そして、特に、Ｑz(2)が０．３〜０．７を満たしている
方がより望ましい視角特性が得られることが確認でき
た。そして、Ｑz(1)としては、０．３〜０．７を満たし
ていることがより望ましいことも確認できた。

【００９０】（実施の形態１０）図７は第１０の実施の
形態の反射型液晶表示素子の断面図である。７０は偏光
フィルム、７１ａは高分子フィルム（２）、７１ｂは高
分子フィルム（１）、７３は上側透明基板、７４はカラ
ーフィルタ層、７５ａ、７５ｂは配向層、７６は透明電
極、７７は液晶層、７８は拡散金属反射電極、７９は下
側基板を示す。

【００９１】反射型液晶表示素子の光学構成図として
は、第３の実施の形態と同じであるので図４を用いる。
上側透明基板７３および下側基板７４としてガラス基板
を用い、上側透明基板７３上に、カラーフィルタ層７４
として顔料分散タイプで赤、緑、青のストライプ配列の
ものをフォトリソグラフィーで形成し、その上に、透明
電極７６としてインジウム・錫・オキサイドで画素電極
を形成した。また、下側基板７９上には、チタンを３０
０ｎｍ蒸着した上に銀を２００ｎｍ蒸着したものの上を
ＹＡＧレーザーで表面形状を凹凸化して拡散金属反射電
極７８を形成した。

【００９２】透明電極３６および金属反射電極７８上に
は、ポリイミドのＮ−メチル−２−ピロリジノンの５ｗ
ｔ％溶液を印刷し、２００℃で硬化したのち、所定のツ
イスト角を実現するようにレーヨン布を用いた回転ラビ
ング法による配向処理を行うことで配向層７５ａ、７５
ｂを形成した。そして、上側透明基板７３上の周辺部に
は所定の径のガラスファイバーを１．０ｗｔ％混入した
熱硬化性シール樹脂を印刷し、下側基板７９上には所定
の径の樹脂ビーズを２００個／ｍｍ2の割合で散布し、
上側透明基板７３と下側基板７９を互いに貼り合わせ、
１５０℃でシール樹脂を硬化した後、ΔｎLC＝０．１３
のエステル系ネマティック液晶に所定の量のカイラル液
晶を混ぜた液晶を真空注入し、紫外線硬化性樹脂で封口
した後、紫外線光により硬化した。

【００９３】こうして形成された液晶セルの上側透明基
板７３の上に、高分子フィルム（１）７１ｂと高分子フ
ィルム（２）７１ａとしてポリカーボネートを遅相軸が
それぞれ所定の角度となるように貼付し、さらに、偏光
フィルム７０としてニュートラルグレーの偏光フィルム
にアンチグレア（ＡＧ）処理を施したものを、吸収軸の
方向が所定の角度をなすように貼付した。

【００９４】本実施の形態では、ΔｎLC・ｄLC＝０．９
１０μｍ、ＲFilm(１)＝０．５６０μｍ、ＲFilm(２)＝
０．４６０μｍ、φLC0＝−３５°、φLC＝３５°、ΩL
C＝２５０°、φF1＝１２５°、φF2＝８０°、φP＝１
４０°とした。散乱フィルムではなく、拡散反射タイプ
の金属反射電極を用いても、視角特性変化の自然な反射
型液晶表示素子を得られることが確認できた。

【００９５】正面特性を測定すると、コントラスト７．
０、白のＹ値換算の反射率１３．８％が得られた。ま
た、以上の構成で、カラーフィルタ層３４を除いた反射
型液晶表示素子を作製したところ、正面特性で、コント
ラスト７．１、白のＹ値換算での反射率２９．８％が得
られた。

【００９６】なお、本実施の形態では、拡散反射タイプ
の金属反射電極として、ＹＡＧレーザーで凹凸をつけた
銀を構成要素として含む金属電極を用いたが、発明の効
果は、それに限定されるものではなく、拡散反射タイプ
の金属反射板、例えば、シリコンの微粒子を表面に分散
して拡散効果を付与した金属反射電極などでも同様の発
明効果を得られる。

【００９７】（実施の形態１１）図８は第１１の実施の
形態の反射型液晶表示素子の断面図である。８０は偏光
フィルム、８１ａは高分子フィルム（２）、８１ｂは高
分子フィルム（１）、８３は上側透明基板、８４はカラ
ーフィルタ層、８５ａ、８５ｂは配向層、８６は透明電
極、８７は液晶層、８８は透明電極、８９は下側透明基
板、９０は拡散反射板を示す。

【００９８】反射型液晶表示素子の光学構成図として
は、第３の実施の形態と同じであるので図４を用いる。
上側透明基板８３および下側透明基板８４としてガラス
基板を用い、上側透明基板８３上に、カラーフィルタ層
８４として顔料分散タイプで赤、緑、青のストライプ配
列のものをフォトリソグラフィーで形成した。そしてカ
ラーフィルタ層８４および下側透明基板８９の上に、透
明電極８６および８８としてインジウム・錫・オキサイ
ドで画素電極を形成した。

【００９９】透明電極８６および８８上には、ポリイミ
ドのＮ−メチル−２−ピロリジノンの５ｗｔ％溶液を印
刷し、２００℃で硬化したのち、所定のツイスト角を実
現するようにレーヨン布を用いた回転ラビング法による
配向処理を行うことで配向層８５ａ、８５ｂを形成し
た。そして、上側透明基板８３上の周辺部には所定の径
のガラスファイバーを１．０ｗｔ％混入した熱硬化性シ
ール樹脂を印刷し、下側透明基板８９上には所定の径の
樹脂ビーズを２００個／ｍｍ2の割合で散布し、上側透
明基板８３と下側透明基板８９を互いに貼り合わせ、１
５０℃でシール樹脂を硬化した後、ΔｎLC＝０．１３の
エステル系ネマティック液晶に所定の量のカイラル液晶
を混ぜた液晶を真空注入し、紫外線硬化性樹脂で封口し
た後、紫外線光により硬化した。

【０１００】こうして形成された液晶セルの上側透明基
板８３の上に、高分子フィルム（１）８１ｂと高分子フ
ィルム（２）８１ａとしてポリカーボネートを遅相軸が
それぞれ所定の角度となるように貼付し、さらに、偏光
フィルム８０としてニュートラルグレーの偏光フィルム
にアンチグレア（ＡＧ）処理を施したものを、吸収軸の
方向が所定の角度をなすように貼付した。

【０１０１】そして、下側透明基板８９の下には、拡散
反射板９０として銀の拡散反射板を設置した。本実施の
形態では、ΔｎLC・ｄLC＝０．９１０μｍ、ＲFilm(１)
＝０．５６０μｍ、ＲFilm(２)＝０．４６０μｍ、φLC
0＝−３５°、φLC＝３５°、ΩLC＝２５０°、φF1＝
１２５°、φF2＝８０°、φP＝１４０°とした。

【０１０２】このように上下基板を透明基板・透明電極
として、下側に拡散反射板を用いたとき、視差の影響に
よる画像ボケが多少現れたが、視角特性変化の自然な反
射型液晶表示素子を得られることが確認できた。正面特
性を測定すると、コントラスト６．８、白のＹ値換算の
反射率１３．０％が得られた。

【０１０３】また、以上の構成で、カラーフィルタ層３
４を除いた反射型液晶表示素子を作製したところ、正面
特性で、コントラスト６．９、白のＹ値換算での反射率
２８．２％が得られた。また、拡散反射板９０を下側透
明基板８９の下に設置する際に、完全に粘着剤で接着せ
ず、間に空気層を入れることで、樹脂の屈折率の約１．
６と空気の屈折率１．０との差によって起こる拡散効果
の拡大により、より自然な視角特性を得られることが確
認できた。

【０１０４】なお、本実施の形態では、拡散反射板とし
て銀を用いたが、アルミニウムの反射板でも同様の発明
効果を得られることを確認した。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明のとおり本発明は、白表示が明
るく、高いコントラストのとれる無彩色の白黒表示が可
能で、視角依存性の少なく光学特性の良好な反射型液晶
表示素子を提供できる。

【０１０６】カラーフィルタ、透明電極、及び配向層が
順次形成された上側透明基板と、金属反射電極が形成さ
れその上に配向膜が形成された下側基板とを、それぞれ
の配向膜が内側となるように対向させた一対の基板間に
ネマティック液晶を封入した液晶セルと、上記液晶セル
の上側透明基板の外に配置された２枚の高分子フィルム
と、上記高分子フィルムの外側に配置された偏光フィル
ムと、からなる反射型液晶表示素子であって、上記ネマ
ティック液晶のツイスト角度を２２０°〜２６０°と
し、上記ネマティック液晶の複屈折ΔｎLCと液晶層厚ｄ
LCの積ΔｎLC・ｄLCを０．６〜１．２μｍとし、上記２
枚の高分子フィルムを液晶セルに近い側から１、２と番
号付けたときの各高分子フィルムの面内の異常屈折率を
ｎx(i)（i=1,2）、常屈折率をｎy(i)(i=1,2)、高分子フ
ィルム厚をｄFilm(i)(i=1,2)としたときの高分子フィル
ムのレターデーションＲFilm(i)＝（ｎx(i)−ｎy(i)）
・ｄFilm(i)(i=1,2)を用いて定義される複屈折差Δ(Ｒ)
＝(ＲFilm(1)＋ＲFilm(2))−ΔｎLC・ｄLCが、−０．１
μｍ〜−０．２μｍを満たしており、さらには、上側透
明基板側から見て、液晶のツイスト方向を正として水平
方向を基準線として角度を測定し、上側透明基板上の液
晶分子の配向方向と基準線とがなす角度をφLC、液晶セ
ル側の高分子フィルムの遅相軸の方向すなわち異常屈折
率の方向と基準線がなす角度をφF1、上記偏光フィルム
側の高分子フィルムの遅相軸の方向すなわち異常屈折率
の方向と基準線がなす角度をφF2、上記偏光フィルムの
吸収軸方向と基準線がなす角度をφPとしたときに、φF
1−φLCが９０°±２０°を満たし、φF2−φF1が４５
°±２０°を満たし、φP−φF2が−４５°±２０°を
満たす構成、特に、ＲFilm(1)が０．３μｍ±０．１μ
ｍを満たし、ＲFilm(2)が０．５μｍ±０．１μｍを満
たす構成をとることで、充分に反射率の低い無彩色な黒
表示および反射率の高い無彩色な白表示を得て、コント
ラストの高い反射型液晶表示素子を得ることができる。

【０１０７】また、ネマティック液晶のツイスト角度を
２２０°〜２６０°とし、ΔｎLC・ｄLCを０．６〜１．
２μｍとし、Δ(Ｒ)が０．４μｍ〜０．５μｍを満たし
ており、さらには、φF1−φLCが７０°±２０°を満た
し、φF2−φF1が６０°±２０°を満たし、φP−φF2
が−２０°±２０°を満たしている構成、特に、ＲFilm
(1)が０．７５μｍ±０．１μｍを満たし、ＲFilm(2)が
０．６μｍ±０．１μｍを満たしている構成をとること
で、充分に反射率の低い無彩色な黒表示および反射率の
高い無彩色な白表示を得て、コントラストの高い反射型
液晶表示素子を得ることができる。

【０１０８】また、ネマティック液晶のツイスト角度を
２２０°〜２６０°とし、ΔｎLC・ｄLCを０．６〜１．
２μｍとし、Δ(Ｒ)が０．１５μｍ〜０．３μｍを満た
しており、さらには、φF1−φLCが１４５°±２０°を
満たし、φF2−φF1が−１２０°±２０°を満たし、φ
P−φF2が±４５°±２０°を満たしている構成、特
に、ＲFilm(1)が０．３μｍ±０．１μｍを満たし、ＲF
ilm(2)が０．７５μｍ±０．１μｍを満たしている構成
をとることで、充分に反射率の低い無彩色な黒表示およ
び反射率の高い無彩色な白表示を得て、コントラストの
高い反射型液晶表示素子を得ることができる。

【０１０９】また、ネマティック液晶のツイスト角度を
２２０°〜２６０°とし、ΔｎLC・ｄLCを０．６〜１．
２μｍとし、Δ(Ｒ)が０．０５μｍ〜０．１５μｍを満
たしており、さらには、φF1−φLCが９０°±２０°を
満たし、φF2−φF1が−４５°±２０°を満たし、φP
−φF2が６０°±２０°を満たしている構成、特に、Ｒ
Film(1)が０．６μｍ±０．１μｍを満たし、ＲFilm(2)
が０．５μｍ±０．１μｍを満たしている構成をとるこ
とで、充分に反射率の低い無彩色な黒表示および反射率
の高い無彩色な白表示を得て、コントラストの高い反射
型液晶表示素子を得ることができる。

【０１１０】

【０１１１】以上の構成で、特に、ネマティック液晶の
ツイスト角度が２４０°〜２６０°を満たし、ΔｎLC・
ｄLCが０．８〜１．１μｍを満たしていると、より、反
射率の低い無彩色な黒表示を得ることができて望まし
い。以上における高分子フィルムとしては、特に、ポリ
カーボネート、ポリアリレートまたはポリスルフォンを
用いることで、充分に反射率の低い無彩色な黒表示およ
び反射率の高い無彩色な白表示を得て、コントラストの
高い反射型液晶表示素子を得ることができ、望ましい。

【０１１２】また、高分子フィルムを液晶セルに近い側
から１、２と番号付けたとき、各フィルム面に垂直な方
向の屈折率ｎz(i)(i=1,2)を用いて定義されるＺ係数ＱZ
(i)＝(ｎx(i)−ｎz(i))/(ｎx(i)−ｎy(i))に対して、Ｑ
z(2)が０．０〜１．０を満たしていることで、視角依存
性の少ない反射型液晶表示素子を得ることができる。

【０１１３】そして、特に、Ｑz(2)が０．３〜０．７を
満たしていることが望ましく、更には、Ｑz(1)が０．３
〜０．７を満たしていることが望ましい。散乱フィルム
を備えた構成では、金属反射電極がアルミニウムまたは
銀を構成要素として含んでおり、かつ、鏡面反射タイプ
とすることで、液晶の配向が乱れて特性劣化を生じるこ
となく、視角依存性の少ない自然な視角を有する反射型
液晶表示素子を得ることができる。

【０１１４】その散乱フィルムとしては、高分子フィル
ムと液晶セルの間に１枚もしくは複数枚の散乱フィルム
を積層しているか、あるいは、偏光フィルムと高分子フ
ィルムの間に１枚もしくは複数枚の散乱フィルムを積層
している構成が望ましい。また、その散乱フィルムとし
ては前方散乱タイプを用いる方が良く、その前方散乱フ
ィルムの散乱範囲がフィルム法線方向に対して非対称で
ある方が、外部光を効率的に集光し、かつ、正面の反射
率特性やコントラスト特性が良好となり望ましい。

【０１１５】そして、その複数枚積層した各散乱フィル
ムの前方散乱範囲を示す角度の二等分線方向のフィルム
面への射影方向が、すべて異なる方向であれば、より多
くの方位において自然な視角特性が得られて望ましい。
特に、２枚もしくは３枚もしくは４枚積層した前方散乱
フィルムを用いて、前方散乱範囲を示す角度の二等分線
方向のフィルム面への射影方向が互いに直交している
か、または、反平行方向であれば、自然な視角特性が得
られる。

【０１１６】散乱フィルムを用いない構成では、金属反
射電極が拡散反射タイプ、または、鏡面金属反射電極の
上に散乱膜を積層したタイプとすることで、自然な視角
特性を持つ反射型液晶表示素子を得ることができる。ま
た、同様に、下側基板として透明基板を用い、下側基板
の上に反射電極ではなく透明電極を形成し、下側基板の
外側にアルミニウムまたは銀を構成要素として含む拡散
反射板を備えた構成をとることでも、自然な視角特性を
持つ反射型液晶表示素子を得ることができる。

【０１１７】その場合、特に、下側基板の外側に備える
拡散反射板と液晶セルの間に空気層が介在していれば、
拡散効果が大きく、望ましい。また、上記述べたすべて
の構成において、カラーフィルタ、あるいは、カラーフ
ィルター層を除いた構成にすることにより、極めて高い
白表示の反射率を得ることができ、明るい白黒表示モー
ドの反射型液晶表示素子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の反射型液晶表示素子の断面
図

【図２】第２の実施の形態の反射型液晶表示素子の断面
図

【図３】第３〜第９の実施の形態の反射型液晶表示素子
の断面図

【図４】第３〜第１１の実施の形態の反射型液晶表示素
子の光学構成図

【図５】（ａ）前方散乱フィルム１枚を横から見たとき
の散乱方向を示す概念図、（ｂ）前方散乱フィルム１枚
を用いた散乱フィルム層を上から見たときの散乱方向を
示す概念図、（ｃ）前方散乱フィルム３枚を用いた散乱
フィルム層を上から見たときの散乱方向を示す概念図

【図６】（ａ）右方向の視角変化に対するオフ電圧印加
時の黒の反射率変化を示す特性図、（ｂ）上方向の視角
変化に対するオフ電圧印加時の黒の反射率変化を示す特
性図

【図７】第１０の実施の形態の反射型液晶表示素子の断
面図

【図８】第１１の実施の形態の反射型液晶表示素子の断
面図

【符号の説明】

10,20,30,70,80 偏光フィルム 11,21,31a,31b,71a,71b,81a,81b 高分子フィルム層 12,22,32,50 散乱フィルム層 1323,33,73,83 上側透明基板 14,24,34,74,84 カラーフィルタ層 15ａ,15ｂ,25ａ,25ｂ,35ａ,35ｂ,75ａ,75ｂ,85ａ,85ｂ,
配向層 16,26,36,76,86 透明電極 17,27,37,77,87 液晶層 18,28,38,78,88 金属反射電極 19,29,39,79,89 下側基板 90 拡散反射板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 鉄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−113893（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−154817（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−167708（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−54216（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−96116（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−308128（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−98018（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−155522（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−228016（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−179923（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−294323（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−122755（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−166584（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−262397（ＪＰ，Ａ) 実開 平８−95320（ＪＰ，Ｕ) 国際公開96／13752（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/133 500 G02F 1/1335 G02F 1/1343 G02F 1/13363 G02B 5/30

Claims (24)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カラーフィルタ、透明電極、及び配向層が
   順次形成された上側透明基板と、金属反射電極が形成さ
   れその上に配向層が形成された下側基板とを、それぞれ
   の配向層が内側となるように対向させた一対の基板間に
   ネマティック液晶を封入した液晶セルと、 上記液晶セルの上側透明基板の外に配置された２枚の高
   分子フィルムと、 上記高分子フィルムの外側にのみ配置された１枚の偏光
   フィルムと、からなる反射型液晶表示素子であって、 上記ネマティック液晶のツイスト角度を２２０°〜２６
   ０°とし、上記ネマティック液晶の複屈折Δｎ _LC と液晶
   層厚ｄ _LC の積Δｎ _LC ・ｄ _LC を０．６〜１．２μｍとし、 上記２枚の高分子フィルムを液晶セルに近い側から１、
   ２と番号を付けたときの各高分子フィルムの面内の異常
   屈折率をｎ _x (i)（i=1,2）、常屈折率をｎ _y (i)(i=1,2)、
   高分子フィルム厚をｄ _Film (i)(i=1,2)としたときの高分
   子フィルムのレターデーションＲ _Film (i)＝（ｎ _x (i)−
   ｎ _y (i)）・ｄ _Film (i)(i=1,2)を用いて定義される複屈折
   差Δ(Ｒ)＝(Ｒ _Film (1)＋Ｒ _Film (2))−Δｎ _LC ・ｄ _LC が−
   ０．１μｍ〜−０．２μｍを満たしており、かつ、 上側透明基板側から見て、液晶のツイスト方向を正とし
   て水平方向を基準線として角度を測定し、上側透明基板
   上の液晶分子の配向方向と基準線とがなす角度をφ _LC 、
   液晶セル側の高分子フィルムの遅相軸の方向すなわち異
   常屈折率の方向と基準線とがなす角度をφ _F1 、上記偏光
   フィルム側の高分子フィルムの遅相軸の方向すなわち異
   常屈折率の方向と基準線とがなす角度をφ _F2 、上記偏光
   フィルムの吸収軸方向と基準線とがなす角度をφ _P とし
   たときに、φ _F1 −φ _LC が９０°±２０°を満たし、φ _F2
   −φ _F1 が４５°±２０°を満たし、φ _P −φ _F2 が−４５
   °±２０°を満たす反射型液晶表示素子。
2. 【請求項２】カラーフィルタ、透明電極、及び配向層が
   順次形成された上側透明基板と、金属反射電極が形成さ
   れその上に配向層が形成された下側基板とを、それぞれ
   の配向層が内側となるように対向させた一対の基板間に
   ネマティック液晶を封入した液晶セルと、 上記液晶セルの上側透明基板の外に配置された２枚の高
   分子フィルムと、 上記高分子フィルムの外側にのみ配置された１枚の偏光
   フィルムと、からなる反射型液晶表示素子であって、 上記ネマティック液晶のツイスト角度を２２０°〜２６
   ０°とし、上記ネマティック液晶の複屈折Δｎ _LC と液晶
   層厚ｄ _LC の積Δｎ _LC ・ｄ _LC を０．６〜１．２μｍとし、 上記２枚の高分子フィルムを液晶セルに近い側から１、
   ２と番号を付けたときの各高分子フィルムの面内の異常
   屈折率をｎ _x (i)（i=1,2）、常屈折率をｎ _y (i)(i=1,2)、
   高分子フィルム厚をｄ _Film (i)(i=1,2)としたときの高分
   子フィルムのレターデーションＲ _Film (i)＝（ｎ _x (i)−
   ｎ _y (i)）・ｄ _Film (i)(i=1,2)を用いて定義される複屈折
   差Δ(Ｒ)＝(Ｒ _Film (1)＋Ｒ _Film (2))−Δｎ _LC ・ｄ _LC が
   ０．４μｍ〜０．５μｍを満たしており、かつ、 上側透明基板側から見て、液晶のツイスト方向を正とし
   て水平方向を基準線として角度を測定し、上側透明基板
   上の液晶分子の配向方向と基準線とがなす角度をφ _LC 、
   液晶セル側の高分子フィルムの遅相軸の方向すなわち異
   常屈折率の方向と基準線とがなす角度をφ _F1 、上記偏光
   フィルム側の高分子フィルムの遅相軸の方向すなわち異
   常屈折率の方向と基準線とがなす角度をφ _F2 、上記偏光
   フィルムの吸収軸方向と基準線とがなす角度をφ _P とし
   たときに、φ _F1 −φ _LC が７０°±２０°を満たし、φ _F2
   −φ _F1 が６０°±２０°を満たし、φ _P −φ _F2 が−２０
   °±２０°を満たす反射型液晶表示素子。
3. 【請求項３】カラーフィルタ、透明電極、及び配向層が
   順次形成された上側透明基板と、金属反射電極が形成さ
   れその上に配向層が形成された下側基板とを、それぞれ
   の配向層が内側となるように対向させた一対の基板間に
   ネマティック液晶を封入した液晶セルと、 上記液晶セルの上側透明基板の外に配置された２枚の高
   分子フィルムと、 上記高分子フィルムの外側にのみ配置された１枚の偏光
   フィルムと、からなる反射型液晶表示素子であって、 上記ネマティック液晶のツイスト角度を２２０°〜２６
   ０°とし、上記ネマティック液晶の複屈折Δｎ _LC と液晶
   層厚ｄ _LC の積Δｎ _LC ・ｄ _LC を０．６〜１．２μ ｍとし、 上記２枚の高分子フィルムを液晶セルに近い側から１、
   ２と番号を付けたときの各高分子フィルムの面内の異常
   屈折率をｎ _x (i)（i=1,2）、常屈折率をｎ _y (i)(i=1,2)、
   高分子フィルム厚をｄ _Film (i)(i=1,2)としたときの高分
   子フィルムのレターデーションＲ _Film (i)＝（ｎ _x (i)−
   ｎ _y (i)）・ｄ _Film (i)(i=1,2)を用いて定義される複屈折
   差Δ(Ｒ)＝(Ｒ _Film (1)＋Ｒ _Film (2))−Δｎ _LC ・ｄ _LC が
   ０．１５μｍ〜０．３μｍを満たしており、かつ、 上側透明基板側から見て、液晶のツイスト方向を正とし
   て水平方向を基準線として角度を測定し、上側透明基板
   上の液晶分子の配向方向と基準線とがなす角度をφ _LC 、
   液晶セル側の高分子フィルムの遅相軸の方向すなわち異
   常屈折率の方向と基準線とがなす角度をφ _F1 、上記偏光
   フィルム側の高分子フィルムの遅相軸の方向すなわち異
   常屈折率の方向と基準線とがなす角度をφ _F2 、上記偏光
   フィルムの吸収軸方向と基準線とがなす角度をφ _P とし
   たときに、φ _F1 −φ _LC が１４５°±２０°を満たし、φ
   _F2 −φ _F1 が−１２０°±２０°を満たし、φ _P −φ _F2 が
   ±４５°±２０°を満たす反射型液晶表示素子。
4. 【請求項４】カラーフィルタ、透明電極、及び配向層が
   順次形成された上側透明基板と、金属反射電極が形成さ
   れその上に配向層が形成された下側基板とを、それぞれ
   の配向層が内側となるように対向させた一対の基板間に
   ネマティック液晶を封入した液晶セルと、 上記液晶セルの上側透明基板の外に配置された２枚の高
   分子フィルムと、 上記高分子フィルムの外側にのみ配置された１枚の偏光
   フィルムと、からなる反射型液晶表示素子であって、 上記ネマティック液晶のツイスト角度を２２０°〜２６
   ０°とし、上記ネマティック液晶の複屈折Δｎ _LC と液晶
   層厚ｄ _LC の積Δｎ _LC ・ｄ _LC を０．６〜１．２μｍとし、 上記２枚の高分子フィルムを液晶セルに近い側から１、
   ２と番号を付けたときの各高分子フィルムの面内の異常
   屈折率をｎ _x (i)（i=1,2）、常屈折率をｎ _y (i)(i=1,2)、
   高分子フィルム厚をｄ _Film (i)(i=1,2)としたときの高分
   子フィルムのレターデーションＲ _Film (i)＝（ｎ _x (i)−
   ｎ _y (i)）・ｄ _Film (i)(i=1,2)を用いて定 義される複屈折
   差Δ(Ｒ)＝(Ｒ _Film (1)＋Ｒ _Film (2))−Δｎ _LC ・ｄ _LC が
   ０．０５μｍ〜０．１５μｍを満たしており、かつ、 上側透明基板側から見て、液晶のツイスト方向を正とし
   て水平方向を基準線として角度を測定し、上側透明基板
   上の液晶分子の配向方向と基準線とがなす角度をφ _LC 、
   液晶セル側の高分子フィルムの遅相軸の方向すなわち異
   常屈折率の方向と基準線とがなす角度をφ _F1 、上記偏光
   フィルム側の高分子フィルムの遅相軸の方向すなわち異
   常屈折率の方向と基準線とがなす角度をφ _F2 、上記偏光
   フィルムの吸収軸方向と基準線とがなす角度をφ _P とし
   たときに、φ _F1 −φ _LC が９０°±２０°を満たし、φ _F2
   −φ _F1 が−４５°±２０°を満たし、φ _P −φ _F2 が６０
   °±２０°を満たす反射型液晶表示素子。
5. 【請求項５】ネマティック液晶のツイスト角度が２４０
   °〜２６０°を満たし、Δｎ _LC ・ｄ _LC が０．８〜１．１
   μｍを満たす請求項１〜４のいずれかに記載の反射型液
   晶表示素子。
6. 【請求項６】Ｒ _Film (1)が０．３μｍ±０．１μｍを満
   たし、Ｒ _Film (2)が０．５μｍ±０．１μｍを満たす請
   求項１または５に記載の反射型液晶表示素子。
7. 【請求項７】Ｒ _Film (1)が０．７５μｍ±０．１μｍを
   満たし、Ｒ _Film (2)が０．６μｍ±０．１μｍを満たす
   請求項２または５に記載の反射型液晶表示素子。
8. 【請求項８】Ｒ _Film (1)が０．３μｍ±０．１μｍを満
   たし、Ｒ _Film (2)が０．７５μｍ±０．１μｍを満たす
   請求項３または５に記載の反射型液晶表示素子。
9. 【請求項９】Ｒ _Film (1)が０．６μｍ±０．１μｍを満
   たし、Ｒ _Film (2)が０．５μｍ±０．１μｍを満たす請
   求項４または５に記載の反射型液晶表示素子。
10. 【請求項１０】高分子フィルムが、ポリカーボネート、
    ポリアリレートまたはポリスルフォンである請求項１〜
    ９のいずれかに記載の反射型液晶表示素子。
11. 【請求項１１】高分子フィルムを液晶セルに近い側から
    １、２と番号付けたとき、各高分子フィルム面に垂直な
    方向の屈折率ｎ _z (i)(i=1,2)を用いて定義されるＺ係数
    Ｑ _Z (i)＝(ｎ _x (i)−ｎ _z (i))/(ｎ _x (i)−ｎ _y (i))に対し
    て、Ｑ _Z (2)が０．０〜１．０を満たす請求項１〜１０の
    いずれかに記載の反射型液晶表示素子。
12. 【請求項１２】Ｑ _Z (2)が０．３〜０．７を満たす請求項
    １１記載の反射型液晶表示素子。
13. 【請求項１３】Ｑ _Z (1)が０．３〜０．７を満たす請求項
    １１または１２記載の反射型液晶表示素子。
14. 【請求項１４】金属反射電極が、アルミニウムまたは銀
    を構成要素として含んでおり、かつ、鏡面反射タイプで
    ある請求項１〜１３のいずれかに記載の反射型液晶表示
    素子。
15. 【請求項１５】高分子フィルムと液晶セルとの間に１枚
    もしくは複数枚の散乱フィルムを積層している請求項１
    〜１４のいずれかに記載の反射型液晶表示素子。
16. 【請求項１６】偏光フィルムと高分子フィルムとの間に
    １枚もしくは複数枚の散乱フィルムを積層している請求
    項１〜１４のいずれかに記載の反射型液晶表示素子。
17. 【請求項１７】散乱フィルムが前方散乱タイプである請
    求項１５または１６に記載の反射型液晶表示素子。
18. 【請求項１８】前方散乱フィルムの散乱範囲がフィルム
    法線方向に対して非対称である請求項１７記載の反射型
    液晶表示素子。
19. 【請求項１９】複数枚積層した前方散乱フィルムを用
    い、各前方散乱フィルムの前方散乱範囲を示す角度の二
    等分線方向のフィルム面への射影方向が、すべて異なる
    方向である請求項１８記載の反射型液晶表示素子。
20. 【請求項２０】２枚もしくは３枚もしくは４枚積層した
    前方散乱フィルムを用い、各前方散乱フィルムの前方散
    乱範囲を示す角度の二等分線方向のフィルム面への射影
    方向が互いに直交しているか、または、反平行方向であ
    る請求項１９記載の反射型液晶表示素子。
21. 【請求項２１】金属反射電極が拡散反射タイプ、また
    は、鏡面金属反射電極の上に散乱膜を積層したタイプで
    ある請求項１〜１３のいずれかに記載の反射型液晶表示
    素子。
22. 【請求項２２】下側基板は透明基板であり、下側基板の
    上に反射電極ではなく透明電極を形成し、下側基板の外
    側にアルミニウムまたは銀を構成要素として含む拡散反
    射板を備える請求項１〜１３のいずれかに記載の反射型
    液晶表示素子。
23. 【請求項２３】下側基板の外側に備える拡散反射板と液
    晶セルとの間に空気層 が介在している請求項２２記載の
    反射型液晶表示素子。
24. 【請求項２４】カラーフィルタ、あるいは、カラーフィ
    ルター層を除いた白黒表示モードである請求項１〜２３
    のいずれかに記載の反射型液晶表示素子。