JP3501941B2 - Reflective liquid crystal display - Google Patents

Reflective liquid crystal display

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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、反射光を表示に利
用する反射型液晶表示装置に関し、特に1枚偏光板方式
による反射型液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflective liquid crystal display device that uses reflected light for display, and more particularly to a reflective liquid crystal display device using a single polarizing plate system.

【0002】[0002]

【従来の技術】反射型液晶表示装置は、消費電力が小さ
く、簡易な構成にて実現可能であるために広く公用され
ている。特に、反射型液晶装置は、周囲光量に比例した
表示光が得られ、携帯情報端末機器等の屋外での使用に
は、特に好適である。
2. Description of the Related Art Reflective liquid crystal display devices are widely used because they consume little power and can be realized with a simple structure. In particular, the reflective liquid crystal device can obtain display light in proportion to the amount of ambient light, and is particularly suitable for outdoor use such as a portable information terminal device.

【0003】反射型液晶表示装置として、偏光板2枚を
用いたTN(ツイステッドネマティック)方式がよく用
いられている。その他、偏光板を用いない、もしくは1
枚のみ用いて、二色性色素を液晶に添加したゲストホス
ト型液晶素子(以下、GHと略称する)も開発されてい
る。また、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枚偏光板方式と略
称する)の液晶表示素子が開発され、さらに、実用化に
向けた技術開発が進展し、広く応用の可能性が開けつつ
ある。
As a reflection type liquid crystal display device, a TN (twisted nematic) system using two polarizing plates is often used. Others, no polarizing plate, or 1
A guest-host type liquid crystal element (hereinafter abbreviated as GH) in which a dichroic dye is added to a liquid crystal using only one sheet has also been developed. In addition, a liquid crystal display element of a system using one polarizing plate (hereinafter, abbreviated as a one-polarizing plate system), which can be expected to have high resolution and high contrast display, has been developed, and further technical development for practical use has been made. Progress is being made and the possibility of widespread application is opening.

【0004】また、強誘電性液晶を用いた例として、吉
原等は、特開平9―90347に2枚の偏光板を用いた
構成を考案している。さらに、吉原等は、第23回液晶
討論会(同講演予稿集452頁)において、1枚偏光板
方式への強誘電液晶材料の適用を試みている。
As an example of using a ferroelectric liquid crystal, Yoshihara et al. Devised a construction using two polarizing plates in Japanese Patent Laid-Open No. 9-90347. Furthermore, Yoshihara et al. Are trying to apply the ferroelectric liquid crystal material to the single-polarizing plate system at the 23rd liquid crystal debate (the proceedings of the same lecture, page 452).

【0005】従来のTN型液晶素子は偏光板を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
に優れているものの反射率が低い。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あ
り、二重像が生じる。特に、液晶変調層に近接して画素
毎に異なる色彩のカラーフィルタを組み合わせる構成で
は、多色カラー化、高精細表示への対応が不十分であ
る。
Since the conventional TN type liquid crystal element uses two polarizing plates, it has excellent contrast ratio and viewing angle dependence characteristics, but has low reflectance. Further, since the distance between the liquid crystal modulation layer and the light reflection layer is separated by the thickness of the substrate,
There is a parallax due to the deviation of the optical path between when the illumination light is incident and when it is reflected, and a double image occurs. In particular, in a structure in which color filters having different colors are combined in close proximity to the liquid crystal modulation layer for each pixel, it is insufficient to deal with multicolor and high-definition display.

【0006】これに対し、偏光板を用いない、もしくは
1枚のみ用いて、二色性色素を液晶に添加したGH型液
晶素子が開発されてきた。この方式においては、反射板
は液晶層に近接配置可能であり、二重像に関する問題が
ないが、二色性色素を添加しているため信頼性に欠け、
また二色性色素の二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有る。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り、その結果、明度
が低下し、高明度という利点が損なわれる。また、表示
内容を書き換えるための速度が遅く、動画表示が難し
い。
On the other hand, there has been developed a GH type liquid crystal element in which a dichroic dye is added to a liquid crystal without using a polarizing plate or using only one polarizing plate. In this system, the reflector can be placed close to the liquid crystal layer, and there is no problem with double images, but lack of reliability due to the addition of dichroic dye,
Further, there is a problem that a high contrast ratio cannot be obtained because the dichroic dye has a low dichroic ratio. In particular, the lack of contrast significantly reduces the color purity in a color display using a color filter, so it is necessary to combine with a color filter with high color purity, and as a result, the brightness decreases and the advantage of high brightness is lost. Be done. Also, the speed for rewriting the display content is slow, and it is difficult to display a moving image.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】そこで、高解像度、高
コントラスト表示の動画表示が期待できる1枚偏光板方
式の液晶表示装置が開発されている。この構成において
は、良好な表示が実現しているが、液晶を駆動し続ける
ため表示内容に関わりなく電力が消費されるという問題
点がある。
Therefore, a liquid crystal display device of a single-polarizing plate type has been developed, which can be expected to display moving images with high resolution and high contrast. In this configuration, good display is realized, but there is a problem that power is consumed regardless of the display content because the liquid crystal is continuously driven.

【0008】消費電力の観点からは、強誘電性液晶を適
用することにより、表示内容の変更部分のみの書き換え
等の手法が利用可能であり有効である。しかし、吉原等
の特開平9―90347号公報の構成においては、偏光
板を2枚用いているため、TN方式と同様の二重像が観
察され、良好な表示にはならない。さらに吉原等の第2
3回液晶討論会(同講演予稿集452頁、以下「液討2
3p452」と略記する)における1枚偏光板方式への
強誘電液晶方式の適用によって、明るい表示が可能にな
り、更に、反射板が液晶層に近接できるために視差の無
い、良好な表示が可能になる。
From the viewpoint of power consumption, by applying the ferroelectric liquid crystal, it is possible and effective to use a method such as rewriting only the changed portion of the display content. However, in the structure of Japanese Patent Laid-Open No. 9-90347 of Yoshihara et al., Since two polarizing plates are used, a double image similar to that of the TN system is observed, and a good display cannot be obtained. Furthermore, the second such as Yoshiwara
3rd Liquid Crystal Debate Conference (Proceedings of the same lecture, p. 452, "Liquid Debate 2"
Abbreviated as "3p452"), the ferroelectric liquid crystal system can be applied to the single-polarizing plate system, and a bright display is possible. Further, since the reflector is close to the liquid crystal layer, good display without parallax is possible. become.

【0009】表示明度の上昇は、偏光板をクロスニコル
の配置で用いる場合に比べて、偏光板を1枚にしたこと
に一つの原因がある。さらに、2枚のクロスニコルの偏
光板に挟まれた場合には、液晶層によって良好な透過方
向の偏光に変換できる波長が限られているために、可視
波長の全帯域で偏光板の限界の明るさは得られないが、
吉原等の1枚偏光板モードの明状態ではそのような制限
がなく、可視波長の全帯域で明るい表示が得られる事
も、明度向上に寄与している。
The increase in display brightness is due to the fact that one polarizing plate is used as compared with the case where the polarizing plates are used in the crossed Nicols arrangement. Further, when sandwiched between two crossed Nicols polarizing plates, the wavelength that can be converted into polarized light in a favorable transmission direction is limited by the liquid crystal layer, and therefore the polarizing plate is limited to the entire visible wavelength band. I can't get the brightness,
There is no such limitation in the bright state of the single-polarizing plate mode of Yoshihara et al., And bright display can be obtained in the entire visible wavelength band, which also contributes to the improvement of brightness.

【0010】以上のように、1枚偏光板方式の強誘電液
晶表示では明度が改善するが、一方、この構成によって
は、黒表示が実現できないという表示特性上の問題が生
じてしまう。この点に関し、さらに詳細に説明する。
As described above, although the brightness is improved in the ferroelectric liquid crystal display of the single-polarizing plate type, on the other hand, this structure causes a problem in display characteristics that black display cannot be realized. This point will be described in more detail.

【0011】吉原らは、代表的な強誘電性液晶モードで
ある表面安定化強誘電性液晶モード(SSFLCモー
ド)の適用を行い、1枚の偏光板と液晶層に近接した光
反射層によって、液晶層を挟持する構成(即ち、1枚偏
光板モードの構成)にして表示を行っている。この時、
液晶配向は基板平面内に含まれた二つの方位の間で電気
的にスイッチングされる。また、それぞれの方位を向い
た液晶配向は、基板法線を含む平面にそれぞれ含まれる
ような配向配置を有しており、ネマティック液晶を用い
たTN方式のような捩じれ配向は取っていない。
Yoshihara et al. Applied a surface-stabilized ferroelectric liquid crystal mode (SSFLC mode), which is a typical ferroelectric liquid crystal mode, by using a polarizing plate and a light reflecting layer close to the liquid crystal layer. The display is performed in a configuration in which the liquid crystal layer is sandwiched (that is, in a single-sheet polarizing plate mode). At this time,
The liquid crystal alignment is electrically switched between two orientations contained in the plane of the substrate. Further, the liquid crystal alignments oriented in the respective directions have the alignment arrangements included in the planes including the substrate normal, and do not take the twisted alignment as in the TN method using nematic liquid crystals.

【0012】このスイッチング動作は、液晶配向方位
が、印加電界方向に依存して、液晶表示基板の面内を変
更する角度で特徴づけられる。以後、この角度をスイッ
チング角と呼称する。このスイッチング角は、SSFL
Cモードでは、液晶組成物のティルト角の2倍に相当し
ており、スイッチング角が45度の場合に最も良好な表
示が得られることが、特開平9―90347号公報等に
開示されている。特開平9―90347号公報の場合に
は、2枚の偏光板を用い、さらに、直交した吸収軸を有
するクロスニコルの偏光板で液晶層を挟持する。このと
き、液晶が一様に配向している配向配置の一つを用い
て、その時の液晶配向方向を2枚の偏光板の一方の吸収
軸に合わせる事で良好な暗表示が実現する。良好な暗表
示は、可視光全域にわたる暗表示による黒表示である。
This switching operation is characterized by the angle at which the liquid crystal alignment direction changes within the plane of the liquid crystal display substrate depending on the direction of the applied electric field. Hereinafter, this angle is referred to as a switching angle. This switching angle is SSFL
Japanese Patent Laid-Open No. 9-90347 discloses that the C mode is equivalent to twice the tilt angle of the liquid crystal composition, and the best display is obtained when the switching angle is 45 degrees. . In the case of Japanese Patent Laid-Open No. 9-90347, two polarizing plates are used, and a liquid crystal layer is sandwiched by crossed Nicol polarizing plates having orthogonal absorption axes. At this time, by using one of the alignment arrangements in which the liquid crystal is uniformly aligned, the liquid crystal alignment direction at that time is aligned with the absorption axis of one of the two polarizing plates, thereby realizing a good dark display. Good dark display is black display due to dark display over the entire visible light range.

【0013】これに対し、液討23p452の構成にお
いては、1枚のみの偏光板と光反射層で液晶層が挟持さ
れる。この時には、液晶の屈折率差と液晶層厚の積が1
30nm前後となる条件、つまり、550nmの可視域
の中心波長の1/4波長条件をほぼ満たすときに暗表示
が実現することが同報告において開示されている。ま
た、本願発明者等の検討によると、スイッチング角は、
液討23p452にて開示された1枚偏光板モードの構
成の場合にも、45度が最も良好な特性を与える事が確
認されている。
On the other hand, in the structure of the liquid crystal 23p452, the liquid crystal layer is sandwiched between only one polarizing plate and the light reflecting layer. At this time, the product of the refractive index difference of the liquid crystal and the liquid crystal layer thickness is 1
It is disclosed in the same report that dark display is realized when a condition of about 30 nm, that is, a quarter wavelength condition of a central wavelength in a visible region of 550 nm is substantially satisfied. Further, according to a study by the inventors of the present application, the switching angle is
It has been confirmed that 45 ° gives the best characteristics even in the case of the one-sheet polarizing plate mode configuration disclosed in Liquid Disclosure 23p452.

【0014】しかし、さらに詳細に検討した結果、1枚
偏光板モードの場合には、理想的なスイッチング角であ
る45度が得られたとしても、可視域の短波長側、長波
長側では良好な暗表示が得られず、着色が避けられない
ことが明らかとなった。つまり、2枚の偏光板方式から
1枚偏光板方式に変更することによって、視差や明るさ
では改善されているものの、黒表示が悪化し、特性が低
下している。この場合の解決手段として、液晶層に近接
したカラーフィルタや、カラー反射板を用いる場合に
は、液晶層の層厚を各色の画素ごとに異なった値となる
ように作製することが容易に推測できるものの、このよ
うに構成すると、液晶層を挟持する基板の少なくとも一
方に段差をつけなくてはならず、複雑な構成になるとい
う問題点を有している。また、カラーフィルターを用い
ない場合には、この方法も適用できない。
However, as a result of further detailed examination, in the case of the one-sheet polarization mode, even if the ideal switching angle of 45 degrees is obtained, it is good on the short wavelength side and the long wavelength side of the visible region. It was revealed that such a dark display could not be obtained and coloring was unavoidable. In other words, by changing from the two-polarizing plate method to the one-polarizing plate method, although the parallax and the brightness are improved, the black display is deteriorated and the characteristics are deteriorated. As a solution in this case, when a color filter close to the liquid crystal layer or a color reflector is used, it is easy to presume that the layer thickness of the liquid crystal layer has different values for each color pixel. However, this structure has a problem in that at least one of the substrates sandwiching the liquid crystal layer has to be stepped, which results in a complicated structure. Also, this method cannot be applied when a color filter is not used.

【0015】さらに、他の従来技術を見ても、SSFL
C等の基板平面に平行で、しかも、液晶配向を上下基板
で追跡した場合に液晶層に捩じれた配向が見られない場
合については、良好な表示が得らる方法は実現されてい
ない。つまり、高精細表示、高明度の表示が可能であ
り、かつ、複雑な基板構成を必要としない、良好な白黒
表示が得られる構成は、強誘電性液晶等に代表されるよ
うな液晶基板平面内の配向変化を表示に用いる場合にお
いては、実現されていない。
Further, looking at other conventional techniques, SSFL
In the case where twisted alignment is not observed in the liquid crystal layer when the liquid crystal alignment is traced by the upper and lower substrates, which is parallel to the substrate plane of C or the like, a method for obtaining good display has not been realized. In other words, a structure capable of high-definition display and high-brightness display and capable of obtaining good black and white display without requiring a complicated substrate structure is a liquid crystal substrate plane represented by a ferroelectric liquid crystal or the like. It has not been realized when the change in orientation within is used for display.

【0016】そこで、本発明は、かかる課題を解決する
ためになされたものであり、高解像度表示可能な1枚偏
光板方式の液晶表示装置であって、液晶が液晶基板の平
面内に動く場合に見られる上記の表示上の問題点を解決
し、視認性に優れたカラー表示の反射型液晶表示装置を
得ることを目的とする。
Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and is a liquid crystal display device of a single polarizing plate type capable of high-resolution display, in which liquid crystal moves in the plane of the liquid crystal substrate. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned display problems found in the above, and to obtain a reflective liquid crystal display device of color display excellent in visibility.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願請求項1記載の反射型液晶表示装置は、少なく
とも光反射性を有する第1の基板と、光透過性の第2の
基板と、第1及び第2の基板に挟持された液晶組成物を
有する液晶層と、該液晶層を視認する光路内に配置され
た1枚の偏光板を具備し、第1の基板と、液晶層と、
偏光板とが該順に積層配置されている反射型液晶表示装
置において、液晶配向は電気的に選択可能な第1及び第
2の液晶配向位置を少なくとも有し、該第1及び第2
液晶配向位置は、いずれも基板法線を含む平面に液晶配
向が実質的に含まれ、かつ、配向配置が実質的に含ま
れる基板法線を含む平面の方位が互いに異なったもので
あるとともに、基板法線方向に進行する光に対する前記
液晶層の屈折率差を液晶層厚方向にわたって積分した値
が、いずれの配向配置においても可視域の任意のある光
に関して1/4波長条件を満足し得る、100nmから
180nmのいずれかの値に設定され、さらに、液晶層
と偏光板との間には、基板法線方向の透過光に対するリ
タデーションが、200nmから360nmの前記した
任意のある光の波長の(1/2+n(nは0以上の整
数))の値に設定された光学位相差補償板具備されて
おり、前記偏光板の透過軸(あるいは吸収軸)と前記液
晶層のいずれかの液晶配向配置における液晶配向の基板
面への射影がなす角および前記光学位相差補償板の遅相
軸とのなす角度をそれぞれθ1およびθ2とすると、前
記第1の液晶配向位置における|2×θ2―θ1|の値
が35°以上55°以下になり、かつ、前記第2の液晶
配向位置における|2×θ2―θ1|の値が60°以上
120°以下になるように設置されていることを特徴と
する。
In order to achieve the above object, a reflection type liquid crystal display device according to claim 1 of the present application has at least a first substrate having light reflectivity and a second substrate having light transmissivity. When a liquid crystal layer having liquid crystal composition interposed between the first and second substrate, comprising a single polarizing plate disposed in an optical path for viewing the liquid crystal layer, a first substrate, A liquid crystal layer,
In a reflective liquid crystal display device in which a polarizing plate and a polarizing plate are laminated in this order, the liquid crystal alignment is electrically selectable from the first and the first.
At least a liquid crystal alignment position of the 2, the first and second liquid crystal alignment position of both liquid crystal orientation in the plane including the substrate normal is substantially contained, and the alignment arrangement substantially free The orientations of the planes including the substrate normal are different from each other, and the value obtained by integrating the refractive index difference of the liquid crystal layer with respect to the light traveling in the substrate normal direction over the liquid crystal layer thickness direction is Also any light in the visible range
It can satisfy 1/4 wavelength condition for being set from 100nm to one of the 180 nm, furthermore, between the liquid crystal layer and the polarizing plate, Li with respect to the substrate normal direction of the transmitted light
The retardation is 200 nm to 360 nm described above.
(1/2 + n (n is 0 or more
Are provided a number)) optical retardation compensator plate that is set to a value of
And the transmission axis (or absorption axis) of the polarizing plate and the liquid
Substrate with liquid crystal alignment in any liquid crystal alignment configuration of crystal layer
Angle formed by the projection on the plane and the retardation of the optical retardation compensator
If the angles formed by the axes are θ1 and θ2, respectively,
The value of | 2 × θ2-θ1 | at the first liquid crystal alignment position
Is 35 ° or more and 55 ° or less, and the second liquid crystal
The value of | 2 × θ2-θ1 | at the orientation position is 60 ° or more.
It is characterized in that it is installed at 120 ° or less .

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】本願請求項記載の反射型液晶表示装置
は、基板間に挟持される液晶組成物が強誘電性液晶、反
強誘電性液晶、ネマティック液晶のいずれかによって構
成されることを特徴とする。本願請求項3記載の反射型
液晶表示装置は、基板間に挟持される液晶組成物がスメ
クティックC相でシェブロン層構造を有する強誘電性液
晶によって構成されることを特徴とする。本願請求項
記載の反射型液晶表示装置は、液晶層に近接した光散乱
機能層が配置されていることを特徴とする。本願請求項
記載の反射型液晶表示装置は、前記液晶層に近接した
光散乱機能層が凹凸形状を有する光拡散性反射層である
ことを特徴とする。本願請求項6記載の反射型液晶表示
装置は、前記任意のある光が緑であることを特徴とす
る。
The reflection type liquid crystal display device of the present second aspect, a feature the liquid crystal composition a ferroelectric liquid crystal sandwiched between the substrates, the antiferroelectric liquid crystal, to be constituted by any of nematic liquid crystal To do. Reflective type according to claim 3 of the present application
A liquid crystal display device requires a liquid crystal composition sandwiched between substrates.
Ferroelectric liquid having a chevron layer structure in the Ctic C phase
It is characterized by being composed of crystals . Claim 4 of the present application
The reflective liquid crystal display device described above is characterized in that a light scattering functional layer is disposed in the vicinity of the liquid crystal layer. Claims
In the reflective liquid crystal display device described in Item 5, the light scattering functional layer adjacent to the liquid crystal layer is a light diffusive reflective layer having an uneven shape. Reflective liquid crystal display according to claim 6 of the present application
The device is characterized in that the certain certain light is green.
It

【0021】本発明による反射型液晶表示装置は、液晶
層と偏光板の間に光学位相差補償板を設置する。このよ
うにすると、以下に述べるような理由により、暗表示で
の良好な黒表示が実現できる。
In the reflective liquid crystal display device according to the present invention, an optical retardation compensating plate is installed between the liquid crystal layer and the polarizing plate. By doing so, excellent black display in dark display can be realized for the reasons described below.

【0022】まず、光学位相差補償板の無い場合におけ
る暗表示が不充分である理由を説明する。光学位相差補
償板の無い場合、可視域の波長のうち、液晶層の複屈折
が1/4波長条件となる波長においては、良好な暗表示
が実現し、それ以外の波長においては、この条件から外
れて暗表示の明度が上昇する。このように、暗表示にお
いては、良好な黒表示は実現しない。
First, the reason why the dark display is insufficient without the optical phase difference compensating plate will be described. Without the optical retardation compensator, good dark display is realized at the wavelength in the visible region where the birefringence of the liquid crystal layer is a quarter wavelength condition, and at other wavelengths, this condition is satisfied. The brightness of the dark display rises. Thus, in the dark display, good black display is not realized.

【0023】これに対して、本発明では、上記構成に加
えて光学位相差補償板が利用可能である。これによっ
て、液晶層に入射する光は、少なくとも光学位相差補償
板を用いることによって、通常の直線偏光とは異なる偏
光状態の光とすることが可能になる。
On the other hand, in the present invention, an optical phase difference compensating plate can be used in addition to the above structure. Thereby, the light incident on the liquid crystal layer can be converted into light having a polarization state different from that of normal linearly polarized light by using at least the optical phase difference compensating plate.

【0024】さらに、詳細に説明する。ここでは、例と
して緑(波長550nm)の光に関して、液晶層の1/
4波長条件が成立しているものとする。この仮定より、
緑の光に対しては、光学位相差補償板を用いなくても、
すでに良好な暗表示が実現している。このため、緑の光
に対して実質的に光学作用を有しない光学位相差補償板
の構成を探索すればよい。このような光学位相差補償板
の設定としては、緑の光を直線偏光に保つような設定が
好ましい。この条件を満たすのは、nを0以上の整数と
して、緑の波長の(1/2+n)の値のリタデーション
を示す光学位相差補償板であり、つまり、(275+5
50×n)nm前後のリタデーションの光学位相差補償
板が好ましい。
Further details will be described. Here, for example, with respect to green (wavelength 550 nm) light,
It is assumed that the four-wavelength condition is satisfied. From this assumption,
For green light, without using an optical phase difference compensator,
Good dark display has already been realized. Therefore, it suffices to search for a configuration of an optical phase difference compensating plate that has substantially no optical effect on green light. As a setting of such an optical phase difference compensating plate, a setting that keeps the green light linearly polarized is preferable. This condition is satisfied by an optical phase difference compensating plate showing retardation of (1/2 + n) value of green wavelength, where n is an integer of 0 or more, that is, (275 + 5)
An optical retardation compensating plate having a retardation of about 50 × n) nm is preferable.

【0025】このように定められたリタデーションを有
する光学位相差補償板の設置方位について説明する。偏
光板を通過し、さらに光学位相差補償板を通過した光
は、波長によって偏光状態が異なっているが、緑の光は
直線偏光となって振動している。この緑の光の光電界の
振動面と、液晶層の設置方位の関係は、光学位相差補償
板を用いない場合の偏光板の透過軸と液晶層の設置方位
の関係と同様に設定することによって、少なくとも、緑
の光に対する表示は、光学位相差補償板を用いない場合
と用いた場合で、同様になる。
The installation orientation of the optical phase difference compensating plate having the retardation thus determined will be described. The light passing through the polarizing plate and further passing through the optical phase difference compensating plate has a different polarization state depending on the wavelength, but the green light vibrates as linearly polarized light. The relationship between the vibrating surface of the optical field of green light and the installation direction of the liquid crystal layer should be set in the same way as the relationship between the transmission axis of the polarizing plate and the installation direction of the liquid crystal layer when the optical phase difference compensator is not used. Thus, at least the display for green light is similar when the optical phase difference compensator is not used.

【0026】具体的には、基板平面で偏光板の透過軸方
位から計った光学位相差補償板の遅相軸方位をθ2とす
ると、光学位相差補償板を通過後の緑の光の振動面は、
同様に図った2×θ2の方位に向いている。この光学位
相差補償板通過後の緑の直線偏光の振動面に対して、液
晶層が1/4波長板として良好に作用するように液晶層
の配向方向を決定する。
Specifically, when the slow axis azimuth of the optical phase difference compensating plate measured from the transmission axis azimuth of the polarizing plate on the substrate plane is θ2, the vibrating surface of the green light after passing through the optical phase difference compensating plate. Is
Similarly, it is oriented in the 2 × θ2 azimuth direction. The alignment direction of the liquid crystal layer is determined so that the liquid crystal layer works well as a quarter wavelength plate with respect to the vibrating plane of the green linearly polarized light that has passed through the optical phase difference compensating plate.

【0027】これは、この液晶層の配向方向が、液晶層
に入射する直前の光の振動面と35度以上55度以下を
なす場合である。つまり、この液晶層の配向方向を偏光
板の透過軸から計った場合の角度をθ1とすると、|2
×θ2―θ1|が35度以上、55度以下となる場合で
ある。ここで、角度θ1およびθ2は、偏光板の透過軸
からの角度であっても、吸収軸からの角度であっても、
同様の条件で良好な表示が実現できる。
This is a case where the orientation direction of the liquid crystal layer is 35 degrees or more and 55 degrees or less with respect to the vibration surface of light immediately before entering the liquid crystal layer. That is, when the angle when the alignment direction of this liquid crystal layer is measured from the transmission axis of the polarizing plate is θ1, | 2
This is the case where xθ2-θ1 | is 35 degrees or more and 55 degrees or less. Here, the angles θ1 and θ2 may be angles from the transmission axis or the absorption axis of the polarizing plate,
Good display can be realized under similar conditions.

【0028】ここに、光学位相差補償板を1枚用いた例
を示しているが、特に1枚に限定されるものではなく、
更に詳細に液晶層の動作にあわせて付与されてもよい。
また、この例においては、光学位相差補償板と液晶層の
リタデーションや複屈折量の設定に用いた波長が緑であ
ったが、これは380nm以上、780nm以下の可視
域の波長が利用可能であり、これに伴って、光学位相差
補償板のリタデーションは200nm以上360nm以
下、液晶層の複屈折量は100nm以上180nm以下
の範囲で同様の効果が実現する。θ1とθ2の値は、使
用する液晶組成物の屈折率差の波長分散や、光学位相差
補償板の波長分散に応じて、上記範囲内で変更可能であ
る。
Here, an example in which one optical phase difference compensating plate is used is shown, but the number is not particularly limited to one, and
It may be added in more detail according to the operation of the liquid crystal layer.
Further, in this example, the wavelength used for setting the retardation and the amount of birefringence of the optical phase difference compensator and the liquid crystal layer was green, but it is possible to use wavelengths in the visible range of 380 nm or more and 780 nm or less. Accordingly, the same effect is realized when the retardation of the optical retardation compensation plate is 200 nm or more and 360 nm or less and the birefringence amount of the liquid crystal layer is 100 nm or more and 180 nm or less. The values of θ1 and θ2 can be changed within the above range depending on the wavelength dispersion of the refractive index difference of the liquid crystal composition used and the wavelength dispersion of the optical phase difference compensating plate.

【0029】このように、暗表示を良好にするために用
いられた光学位相差補償板が、明表示を悪化させるもの
であっては、良好な表示が得られない。明表示を悪化さ
せないための条件は、光学位相差補償板を全く付与しな
い場合と同様に、光学位相差補償板と液晶層を通過した
光が、直線偏光となることである。
As described above, if the optical phase difference compensating plate used for improving the dark display deteriorates the bright display, good display cannot be obtained. The condition for not worsening the bright display is that the light that has passed through the optical phase difference compensating plate and the liquid crystal layer becomes linearly polarized light, as in the case where no optical phase difference compensating plate is provided.

【0030】このためには、上記のように選択された光
学位相差補償板と液晶配向方向の設定を用いて、この条
件を実現する必要がある。これは、上記の角度表記を用
いて、|2×θ2―θ1|が60度から120度の間に
設定されていることである。さらに好ましくは、この値
が90度に近いほど望ましいが、良好な黒表示を実現す
るために実現した前記条件と、液晶層のスイッチング角
度によって、この範囲で適宜設定される。
For this purpose, it is necessary to realize this condition by using the optical phase difference compensating plate selected as described above and the setting of the liquid crystal alignment direction. This means that | 2 × θ2-θ1 | is set between 60 degrees and 120 degrees using the above angle notation. More preferably, it is desirable that this value be close to 90 degrees, but it is appropriately set within this range depending on the above-mentioned conditions realized for realizing good black display and the switching angle of the liquid crystal layer.

【0031】なお、暗表示に対する場合における設定角
度の幅は20度(55―35度)であり、明表示におけ
るそれは60度(120―60度)であるが、これは、
人の視覚の知覚する明度と、表示光の輝度との非線型性
を考慮しているためである。具体的には、CIE197
6Lab(またはLuv)表色系やマンセル表色系に用いら
れる「明るさ」(lightnessまたはvalue)による幅が、
暗表示と明表示とで同程度になるように決定している。
The width of the set angle for dark display is 20 degrees (55-35 degrees) and that for bright display is 60 degrees (120-60 degrees).
This is because the non-linearity between the brightness perceived by human vision and the brightness of the display light is taken into consideration. Specifically, CIE197
6Lab (or Luv) color system or Munsell color system used "lightness" (lightness or value) width is
It is decided that the dark display and the bright display have the same level.

【0032】このような条件を満たす液晶表示方式の例
として、液晶層に強誘電性液晶、反強誘電性液晶、ネマ
ティック液晶相等の表示面に平行な配向で、その配向の
実質的な方位を制御して表示に用いるものであれば、原
理に適っており、本発明の液晶表示装置に使用可能であ
る。
As an example of a liquid crystal display system satisfying such a condition, an alignment parallel to the display surface of a ferroelectric liquid crystal, an antiferroelectric liquid crystal, a nematic liquid crystal phase or the like in a liquid crystal layer, and a substantial orientation of the alignment is shown. Any device that can be controlled and used for display is suitable for the principle and can be used for the liquid crystal display device of the present invention.

【0033】また、反射光を効率よく表示に利用する事
や、表示面の鏡面性による周囲の映り込みの防止を意図
した場合、周囲の光を観察者方向に向ける作用や、鏡面
性の解消作用が必要となる。この手段としては、光の通
過時に散乱機能を有する光散乱膜を配置した鏡面が有効
である。この散乱機能は、光の進行方向を様々に変化さ
せる作用を有し、視認光路内に設置可能である。しか
し、1枚偏光板の利点である視差の無い良好な表示を維
持するには、この散乱機能が液晶層に近接している事が
望ましい。具体的には、液晶層を挟持する基板の液晶層
側の主面に配置されている事が望ましい。
When the reflected light is used efficiently for display and the reflection of the surroundings due to the specularity of the display surface is intended, the action of directing the ambient light toward the observer and the elimination of the specularity. Action is needed. As this means, a mirror surface on which a light scattering film having a scattering function when light passes is arranged is effective. This scattering function has the effect of changing the traveling direction of light in various ways and can be installed in the visible optical path. However, in order to maintain a good display without parallax, which is an advantage of the one-sheet polarizing plate, it is desirable that this scattering function is close to the liquid crystal layer. Specifically, it is desirable that the liquid crystal layer is arranged on the main surface of the substrate sandwiching the liquid crystal layer on the liquid crystal layer side.

【0034】この光散乱機能と類似の光拡散機能と光反
射性を兼ね備えたものとして、凹凸を有する光反射膜
は、反射機能と散乱および拡散機能を有し、光拡散性反
射膜として、有効に機能する。
As a light diffusing function similar to this light diffusing function and a light reflecting property, a light reflecting film having irregularities has a reflecting function and a scattering and diffusing function, and is effective as a light diffusing reflecting film. To function.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に用い、具体
的に説明する。図1は本発明の液晶表示装置の構成を示
す断面図である。液晶層1は配向処理された配向膜2が
形成された基板4と、同様に配向処理された配向膜3が
形成された基板5とによって挟持されている。この基板
4と基板5には、それぞれ液晶層に電圧を印加するため
の電極6と7が形成されている。電極7は反射板を兼ね
てもいてもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of the liquid crystal display device of the present invention. The liquid crystal layer 1 is sandwiched between a substrate 4 on which an alignment film 2 subjected to an alignment treatment is formed and a substrate 5 on which an alignment film 3 similarly aligned is formed. Electrodes 6 and 7 for applying a voltage to the liquid crystal layer are formed on the substrates 4 and 5, respectively. The electrode 7 may also serve as a reflector.

【0036】また、この電極7に反射性を付与した場合
に、反射光の偏光性を保存する程度に滑らかな凹凸を有
していてもよい。滑らかな凹凸は、反射板上で、方向に
よって異なる凹凸周期のものを用いてもよい。また、液
晶層の配向を維持するためにこの凹凸が利用できない場
合には、この凹凸面上に平滑化の透明層を配置してもよ
く、光を適度に散乱させる散乱体を視認光路中に配置し
てもよく、これらの構成は限定されない。
Further, when the electrode 7 is provided with reflectivity, it may have smooth irregularities to the extent that the polarization of the reflected light is preserved. The smooth unevenness may have a different unevenness period on the reflection plate depending on the direction. Further, when this unevenness cannot be used to maintain the orientation of the liquid crystal layer, a smoothing transparent layer may be arranged on this uneven surface, and a scatterer that appropriately scatters light is provided in the visible optical path. They may be arranged, and their configurations are not limited.

【0037】このように構成された電極対への電圧印加
手段としては、アクティブ素子やドットマトリクス駆動
するためのストライプ状の電極が構成されていてもよ
く、また、液晶層の基板平面内での配向変化を誘起する
その他の電極構造を有していても良い。また、電界以外
の方法によって、この配向変化が誘起されてもよく、特
には限定されず、用いる液晶の性質に合わせて、適宜選
択される。このように構成された液晶セルの基板4の観
察者側には光学位相差補償板8を配置し、さらに偏光板
10が配置される。
As the voltage applying means to the electrode pair thus constructed, an active element or a stripe-shaped electrode for driving a dot matrix may be constructed, and the liquid crystal layer in the plane of the substrate may be formed. It may have another electrode structure that induces a change in orientation. The orientation change may be induced by a method other than the electric field, and is not particularly limited and is appropriately selected according to the properties of the liquid crystal used. An optical phase difference compensating plate 8 is arranged on the viewer side of the substrate 4 of the liquid crystal cell thus configured, and a polarizing plate 10 is further arranged.

【0038】以下、各光学素子の作用について説明す
る。本発明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を入射させ、照明光の入射
した偏光板10側から観察する。従って、少なくとも視
認光路に設置される基板4、電極6、配向膜2および3
は透光性を有するものが選択される。照明光は、偏光板
10によって、その特定の方位の直線偏光成分のみが選
択的に透過し、さらに光学位相差補償板8によって偏光
状態が変化する。
The operation of each optical element will be described below. In the reflective liquid crystal display device of the present invention, illumination light such as external light is made incident on the liquid crystal layer 1 through the polarizing plate 10 and observed from the polarizing plate 10 side on which the illumination light is incident. Therefore, at least the substrate 4, the electrode 6, and the alignment films 2 and 3 installed in the visible light path.
Is selected to have translucency. Only the linearly polarized light component of the specific direction of the illumination light is selectively transmitted by the polarizing plate 10, and the polarization state is changed by the optical phase difference compensating plate 8.

【0039】ここで、液晶表示装置の平面配置の例を図
2(a)、図2(b)および図6(a)に示す。これら
は、液晶配向方向が異なっており、液晶層の配向変化
が、基板平面内で変化した場合を示している。ここで、
光学位相差補償板8のリタデーションを270nmに選
び、液晶層は、屈折率差と液晶層厚の積が130nmに
選択され、図1に示すように、配向の方位が、液晶を挟
持する基板の間ですべて同じ方向を向いている場合を例
に挙げて説明する。
Here, examples of the plane arrangement of the liquid crystal display device are shown in FIGS. 2 (a), 2 (b) and 6 (a). These show a case where the liquid crystal alignment directions are different and the alignment change of the liquid crystal layer is changed in the plane of the substrate. here,
The retardation of the optical phase difference compensating plate 8 is selected to be 270 nm, the product of the refractive index difference and the liquid crystal layer thickness is selected to be 130 nm for the liquid crystal layer, and as shown in FIG. An example will be described where all of them are facing the same direction.

【0040】図2(a)に示すように、液晶の配向方向
13が光学位相差補償板8の遅相軸方向12から60度
(=45度+θ2)ずれている場合は、暗表示が実現
し、さらに、そこから液晶層に電極等を通じて印加され
た電界が作用して、配向がさらに45度程度変化した場
合に明表示が実現する。図3(a)および(b)に、比
較例1の平面配置を示している。これらは、光学位相差
補償板が無い比較例1における暗表示を行う場合と明表
示を行う場合である。
As shown in FIG. 2A, when the alignment direction 13 of the liquid crystal is deviated from the slow axis direction 12 of the optical phase difference compensating plate 8 by 60 degrees (= 45 degrees + θ2), dark display is realized. Then, when an electric field applied from there through to the liquid crystal layer acts on the liquid crystal layer to change the orientation by about 45 degrees, bright display is realized. 3A and 3B show the planar arrangement of Comparative Example 1. These are the case of performing the dark display and the case of performing the bright display in Comparative Example 1 without the optical phase difference compensating plate.

【0041】図2、3のような配置を採用した場合の各
波長に対する反射率を計算した。計算した結果を図4に
示す。図4の曲線4―1と曲線4―2はそれぞれ、実施
形態1、比較例1における暗表示の反射スペクトルであ
る。ただし、計算方法は、ジョーンズマトリクス法を用
い、一方の偏光のみ完全に透過する理想的な偏光板、金
属性の反射である完全反射性(面内の任意の方位の電界
成分を固定端反射させる反射率100%の平面)を仮定
している。また、入射させる光の強度が100%になる
ような表示をしており、理想的な偏光板のために、最大
の反射率が50%となっている。
The reflectance for each wavelength when the arrangements shown in FIGS. 2 and 3 were adopted was calculated. The calculated result is shown in FIG. Curves 4-1 and 4-2 in FIG. 4 are reflection spectra of dark display in Embodiment 1 and Comparative Example 1, respectively. However, as the calculation method, the Jones matrix method is used, an ideal polarizing plate that completely transmits only one polarized light, complete reflection that is metallic reflection (electric field component in an arbitrary direction in the plane is reflected at a fixed end) A plane having a reflectance of 100%) is assumed. In addition, the display is such that the intensity of incident light is 100%, and the maximum reflectance is 50% because of an ideal polarizing plate.

【0042】この計算結果に示されているように、比較
例1における暗表示は、可視波長の短波長側と長波長側
で反射率が十分に小さくならないのに対して、実施形態
1では、充分に低下し、良好な暗表示が実現している。
As shown in the calculation result, in the dark display in Comparative Example 1, the reflectance does not become sufficiently small on the short wavelength side and the long wavelength side of the visible wavelength, whereas in the first embodiment, It is sufficiently lowered, and good dark display is realized.

【0043】さらに、明表示に関して同様の手法と仮定
によって計算した結果を図5に示す。図5の曲線5―1
a、5−1b、5−1cはそれぞれ、実施形態1におけ
る液晶配向方向が、暗表示(θ1=75度)から15
度、30度、45度変化し、θ1=90度、105度、
120度の場合の反射スペクトルである。また、曲線5
−2a、5−2b、5−2cは、比較例1における同様
の配向変化を示したθ1=60度、75度、90度の反
射スペクトルである。なお、曲線5―1cと曲線5―2
cは、ほぼ同じ曲線となっている。
Further, FIG. 5 shows the result calculated by the same method and assumption for the bright display. Curve 5-1 in FIG.
a, 5-1b, and 5-1c show that the liquid crystal alignment direction in the first embodiment is 15 from dark display (θ1 = 75 degrees).
Change by 30 degrees, 45 degrees, θ1 = 90 degrees, 105 degrees,
It is a reflection spectrum in the case of 120 degrees. Also, curve 5
2a, 5-2b, and 5-2c are reflection spectra of θ1 = 60 degrees, 75 degrees, and 90 degrees, which showed the same orientation change in Comparative Example 1. The curves 5-1c and 5-2
c has almost the same curve.

【0044】この計算結果に示されているように、実施
形態1における明表示は、スイッチング角が45度以下
である場合も含めて、同じスイッチング角の比較例1の
ものと大きな差異が見られず、明表示の特性変化はほと
んど見られない。特に、曲線5―1cと5―2cによっ
て比較される最明表示の場合、全く特性変化が見られ
ず、光学位相差補償板の利用によっても明表示が悪化し
ない例が確認された。
As shown in the calculation result, the bright display in the first embodiment shows a large difference from that of the comparative example 1 having the same switching angle even when the switching angle is 45 degrees or less. As a result, there is almost no change in the characteristics of bright display. Especially, in the case of the brightest display compared by the curves 5-1c and 5-2c, no characteristic change was observed, and it was confirmed that the bright display was not deteriorated even by using the optical phase difference compensating plate.

【0045】《液晶層に必要な条件》このような良好な
表示が可能になる液晶層の条件についてさらに説明す
る。まず、明表示、暗表示を表示するどちらの配向配置
にあっても、液晶層を表示面の法線方向に通過する光に
対して、適当な複屈折を有している液晶層が必要であ
る。さらに、液晶層の配向が基板平面内で異なる方位と
なるように配向が制御された変化する必要がある。ここ
で、液晶層の複屈折量は、表示面の法線方向に進行する
光に対する液晶の複屈折量であり、液晶層の配向は、図
1に示すような、基板平面内に向いている必要はなく、
基板法線方向に傾斜していてもよい。このような場合も
含めて、液晶層の複屈折量は、式1によって定義出来
る。
<< Conditions Required for Liquid Crystal Layer >> Conditions for the liquid crystal layer that enable such good display will be further described. First, it is necessary to have a liquid crystal layer having an appropriate birefringence with respect to light passing through the liquid crystal layer in the direction normal to the display surface in either of the alignment arrangements for displaying bright display and dark display. is there. Further, the orientation of the liquid crystal layer needs to be controlled and changed so that the orientation is different in the plane of the substrate. Here, the amount of birefringence of the liquid crystal layer is the amount of birefringence of the liquid crystal with respect to light traveling in the direction normal to the display surface, and the orientation of the liquid crystal layer is in the plane of the substrate as shown in FIG. No need to
It may be inclined in the direction of the substrate normal. Including such a case, the birefringence amount of the liquid crystal layer can be defined by Expression 1.

【0046】[0046]

【数1】 [Equation 1]

【0047】ただし、ne:液晶の異常光屈折率、no
液晶の常光屈折率、Δn=ne−no:液晶の屈折率差、
d:液晶層厚とする。
Here, n e : the extraordinary refractive index of the liquid crystal, n o :
Ordinary refractive index of the liquid crystal, Δn = n e -n o: difference in refractive index between the liquid crystal,
d: The thickness of the liquid crystal layer.

【0048】図6を用いて、この基板法線を含む平面に
含まれた異なる配向配置について更に説明する。図6
(a)は、液晶層の配向にどのようなスイッチング動作
が必要かを示した透視図である。ここに示す異なる液晶
配向の配置の間を制御することによって、良好な液晶表
示装置が実現できる。さらに、液晶がここに示した平面
内に含まれていれば、基板法線方向に傾斜を持っていて
もよい。
The different alignment arrangement included in the plane including the substrate normal will be further described with reference to FIG. Figure 6
(A) is a perspective view showing what kind of switching operation is required for the alignment of the liquid crystal layer. A good liquid crystal display device can be realized by controlling the arrangement between different liquid crystal orientations shown here. Further, as long as the liquid crystal is included in the plane shown here, the liquid crystal may have an inclination in the normal direction to the substrate.

【0049】図6(b)のz方向は、基板法線方向にと
った座標軸とし、さらにこの方位から測った液晶配向の
傾斜角をθLCとする。この値は、液晶の配向配置によっ
て定まり、座標zの関数になっている。表示装置の法線
方向に進行する光は、θLCだけ傾斜した方位の液晶層を
通過するため、θLCにしたがって異なる複屈折の影響を
受ける。この複屈折は、Δnがnoに比べて小さい場合
には、極角θLCにより、下記の式2で充分に近似され
る。
The z direction in FIG. 6B is a coordinate axis taken in the normal direction to the substrate, and the tilt angle of the liquid crystal alignment measured from this direction is θ LC . This value is determined by the alignment of the liquid crystal and is a function of the coordinate z. Light traveling in the normal direction of the display device, passing through the liquid crystal layer of the bearing is inclined by theta LC, influenced by different birefringence according theta LC. The birefringence, when Δn is small compared to n o is the polar angle theta LC, is sufficiently approximated by Equation 2 below.

【0050】[0050]

【数2】 [Equation 2]

【0051】したがって、これと積分の線要素dzとの
積が、液晶の層厚にわたって積分されると、液晶層を通
過する光に対する複屈折量が計算される。液晶の配向配
置が基板法線を含む面に含まれているとき、つまり、上
下基板間でツイストがみられない場合には、この複屈折
量だけで光の変化が決定されるため、式1の値で本発明
に必要な液晶層の性質が指定可能となる。
Therefore, when the product of this and the integral line element dz is integrated over the layer thickness of the liquid crystal, the birefringence amount for the light passing through the liquid crystal layer is calculated. When the liquid crystal alignment is included in the plane including the substrate normal, that is, when no twist is seen between the upper and lower substrates, the change in light is determined only by this birefringence amount. It is possible to specify the property of the liquid crystal layer necessary for the present invention by the value of.

【0052】つまり、液晶層の候補となり得るものは、
この式1によって定義される複屈折量が100から18
0nmに含まれている二つの配向が、制御可能であるこ
とである。この条件を満たすものであれば、さまざまな
液晶配向が利用できる。例として、いわゆる強誘電性液
晶において見られる、液晶組成物のスメクティックC相
を層状に形成した場合に見られるシェブロン層構造等が
利用できる。また、反強誘電性液晶におけるスメクティ
ックC相であってもよく、ネマティック液晶がこの条件
に合うように配向していてもよい。
That is, the potential liquid crystal layer candidates are
The birefringence amount defined by this equation 1 is 100 to 18
The two orientations contained at 0 nm are controllable. Various liquid crystal orientations can be used as long as they satisfy this condition. As an example, a chevron layer structure, which is found in a so-called ferroelectric liquid crystal and which is found when a smectic C phase of a liquid crystal composition is formed into a layer, can be used. Further, it may be a smectic C phase in the antiferroelectric liquid crystal, and the nematic liquid crystal may be oriented so as to meet this condition.

【0053】特にネマティック液晶の場合、液晶は、平
行配向処理された基板に配向したツイストしないホモジ
ニアス配向と、これを基板に平行方向に電界を発生させ
て異なる方向に制御して、この基板平面内に少なくとも
2方向の配向を有するようにし、これらが電気的に選択
されればよく、また、一方に垂直配向処理が施されてい
るハイブリッド配向であって、配向が含まれる面が基板
法線を軸にして回転するように電界制御されてもよい。
Particularly in the case of nematic liquid crystal, the liquid crystal has a homogeneous alignment which is not twisted and which is oriented on a substrate which has been subjected to parallel alignment treatment, and an electric field which is generated in parallel to the substrate to control the liquid crystal in different directions, so that the liquid crystal is in the plane of the substrate. To have at least two orientations, and these may be electrically selected. Also, in a hybrid orientation in which one of them has been subjected to a vertical orientation treatment, the surface including the orientation has a substrate normal line. The electric field may be controlled to rotate about the axis.

【0054】また、ネマティック液晶のカイラル添加剤
等による配向捩じれと電傾効果を用いたものであっても
よい。液晶の配向配置が基板に垂直な平面に実質的に含
まれていればよい。つまり、厳密にはこの平面に含まれ
ない成分がある場合に関しても、液晶層の複屈折作用に
大きく寄与しない範囲に収まる程度に、その部分の液晶
層厚が小さいか、液晶配向の基板法線方向の成分が大き
ければよい。例えば、ネマティック液晶において、基板
に設置した配向層に接した近傍の液晶配向が、配向処理
方向に束縛されてこの平面から外れているものであって
も、光学的に大きな作用が無い物であれば良い事は言う
までもない。液晶層に表面安定化強誘電液晶を用いた反
射型液晶表示装置を作製し、上述の計算結果と同様の結
果が得られることを確認した。そこで、具体的な実施例
を挙げ、以下に説明する。
Further, it is also possible to use an orientation twist and an electroclinic effect of a nematic liquid crystal due to a chiral additive or the like. It suffices that the alignment arrangement of the liquid crystal is substantially included in the plane perpendicular to the substrate. In other words, strictly speaking, even when there is a component that is not included in this plane, the thickness of the liquid crystal layer at that portion is so small that the component does not significantly contribute to the birefringence action of the liquid crystal layer, or the substrate normal line of the liquid crystal orientation. It is sufficient if the direction component is large. For example, in nematic liquid crystals, even if the liquid crystal alignment in the vicinity of the alignment layer placed on the substrate is deviated from this plane due to being constrained in the alignment treatment direction, it does not have a significant optical effect. It goes without saying that it is good. A reflective liquid crystal display device using a surface-stabilized ferroelectric liquid crystal for the liquid crystal layer was manufactured, and it was confirmed that the same result as the above calculation result was obtained. Therefore, a specific example will be described below.

【0055】[0055]

【実施例】《実施例1》第1の実施例として、液晶層に
強誘電性液晶を用いた例を示す。図1に記載のものと同
様の反射型液晶表示装置を作製した。ホウ珪酸ガラスに
よって作製された平滑な基板4、6に、4にはスパッタ
法によって150nmの厚みのITOを、6には、真空
蒸着法によって100nm厚のアルミニウムをそれぞれ
成膜した。これらをどちらもフォトリソグラフィー法及
びエッチングによって所定のパターンに形成し、それぞ
れ、表示用透明電極7及び反射性金属電極8とした。さ
らに、それぞれの電極の上にポリイミド膜をスピンコー
ト法によって塗布、焼成の上、配向膜2、3とした。こ
のようにして形成された配向膜に、ラビング処理によっ
て配向処理を施し、1.0ミクロンの平均粒径を有する
プラスティックスペーサを散布して対向配置し、あらか
じめ周囲に印刷しておいた接着剤を硬化させ加圧固定し
た。
EXAMPLES Example 1 As a first example, an example in which a ferroelectric liquid crystal is used for a liquid crystal layer will be shown. A reflective liquid crystal display device similar to that shown in FIG. 1 was produced. On smooth substrates 4 and 6 made of borosilicate glass, ITO with a thickness of 150 nm was formed on 4 by sputtering, and aluminum on 6 was formed by vacuum evaporation on 100. Both of them were formed into a predetermined pattern by photolithography and etching to form a transparent electrode for display 7 and a reflective metal electrode 8, respectively. Further, a polyimide film was applied onto each electrode by a spin coating method, baked, and formed into alignment films 2 and 3. The alignment film thus formed is subjected to an alignment treatment by a rubbing treatment, sprayed with plastic spacers having an average particle diameter of 1.0 micron, and arranged in opposition to each other. It was cured and fixed under pressure.

【0056】更に、室温にてスメクティックC相を示
し、スイッチング角が45度となる液晶材料(屈折率差
0.145)を真空注入法によってこの基板間に導入
し、さらに、液晶駆動用電源を接続した。こうして作製
した液晶層の実際の複屈折量は、約130nmであっ
た。これは、液晶材料の屈折率差とプラスティックスペ
ーサの直径の積である145nmより若干小さいが、液
晶層が若干基板面方向から仰角を有するシェブロン構造
を有しているためと、プラスティックスペーサの弾性に
よる。この液晶表示装置の基板4上に、ポリカーボネー
ト製の光学位相差補償板(550nmの波長の光に対す
るリタデーションが270nmに調整されたもの)と偏
光板(偏光度99.9%のもの)を配置した。この設置
方位は、図2(a)及び図2(b)が実現するように設
置している。このようにして、液晶表示装置の実施例1
を作製した。
Furthermore, a liquid crystal material exhibiting a smectic C phase at room temperature and a switching angle of 45 degrees (refractive index difference 0.145) is introduced between the substrates by a vacuum injection method, and a liquid crystal driving power source is further supplied. Connected The actual amount of birefringence of the liquid crystal layer thus produced was about 130 nm. This is slightly smaller than the product of the refractive index difference of the liquid crystal material and the diameter of the plastic spacer, which is 145 nm, but because the liquid crystal layer has a chevron structure having an elevation angle from the direction of the substrate surface, and due to the elasticity of the plastic spacer. . On the substrate 4 of this liquid crystal display device, an optical retardation compensation plate made of polycarbonate (having a retardation adjusted to 270 nm for light having a wavelength of 550 nm) and a polarizing plate (having a polarization degree of 99.9%) were arranged. . This installation orientation is set so as to realize FIGS. 2 (a) and 2 (b). In this way, Example 1 of the liquid crystal display device
Was produced.

【0057】また、実施例1とほぼ同様に作製された反
射型液晶表示装置であって、光学位相差補償板を用い
ず、図3(a)、(b)の配置となるように、偏光板を
配置して、比較例1を作製した。このようにして作製さ
れた液晶表示装置の目視観察による表示の評価結果を表
1に示す。
A reflection type liquid crystal display device manufactured in substantially the same manner as in Example 1 without using an optical phase difference compensating plate, the polarization was changed so that the arrangements shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b) were obtained. The plates were arranged to prepare Comparative Example 1. Table 1 shows the display evaluation results by visual observation of the liquid crystal display device thus manufactured.

【0058】[0058]

【表1】 [Table 1]

【0059】以上のように、計算によって予測された液
晶表示装置の暗表示の改善が、光学位相差補償板の付与
によって可能である事が示された。さらに、この手法に
よって、明表示は明度、色相ともに変化せず、明暗の表
示を総合しても良好な表示となった。
As described above, it is shown that the dark display of the liquid crystal display device predicted by the calculation can be improved by adding the optical phase difference compensating plate. Furthermore, with this method, the brightness display did not change in both brightness and hue, and a good display was obtained even if the brightness display was combined.

【0060】《実施例2》実施例1の反射型液晶表示方
式に、凹凸拡散反射板を用いた例を示す。図7に示す構
造の液晶表示装置の実施例2を作製した。基板5上に凹
凸形状を有する絶縁性有機膜14を作製し、この上に光
反射性金属膜15としてアルミニウムを真空蒸着法によ
って成膜し、さらにこの凹凸を平坦化する透明平坦化絶
縁層16を有機膜のスピンコート塗布および熱硬化過程
を用いて成膜の上、この上に電極17として140nm
厚のITOをスパッタリング法によって成膜および形成
した。絶縁性有機膜14の凹凸形状の作製方法は、基板
5上に、凸部となるドットを有機膜で形成し、さらに、
これらを被覆する層を形成し、拡散性が良好になる程度
の曲線状の凹凸形状を作製している。このように作製さ
れた凹凸の形状は、山と谷の差が1μmであった。
Example 2 An example in which a concave-convex diffuse reflector is used in the reflective liquid crystal display system of Example 1 will be shown. Example 2 of the liquid crystal display device having the structure shown in FIG. 7 was produced. An insulating organic film 14 having an uneven shape is formed on a substrate 5, aluminum is formed as a light-reflecting metal film 15 on the substrate 5 by a vacuum vapor deposition method, and a transparent flattening insulating layer 16 for flattening the unevenness is formed. Is formed by spin coating of an organic film and a thermosetting process, and an electrode 17 having a thickness of 140 nm is formed thereon.
A thick ITO film was formed and formed by a sputtering method. The method of forming the uneven shape of the insulating organic film 14 is as follows.
A layer for covering these is formed, and a curved uneven shape having a good diffusion property is produced. In the shape of the unevenness thus produced, the difference between the peak and the valley was 1 μm.

【0061】この上の平坦化絶縁層16は層厚が2〜3
μmで、十分に平坦な面が準備された。また、電極17
は、白黒表示境界が観察できるように、フォトリソグラ
フィーおよびエッチングによって、電極17―1と電極
17―2に5μmの間隔をおいて分割されて作製され
た。このように作製された光反射性基板を、実施例1に
用いたものと同様の工程および材料によって、実施例1
と同様の光透過性基板を用いて、これらを対向配置し、
液晶組成物の導入、光学位相差補償板および偏光板の貼
付、駆動試験用電圧印加手段の接続をへて、反射型液晶
表示装置の実施例2を作製した。偏光板10は、観察者
側に光学薄膜によるARコートが施されているものを用
いている。
The planarization insulating layer 16 on this has a layer thickness of 2-3.
In μm, a sufficiently flat surface was prepared. Also, the electrode 17
Was manufactured by dividing the electrode 17-1 and the electrode 17-2 with a distance of 5 μm by photolithography and etching so that the black and white display boundary could be observed. The light-reflecting substrate manufactured in this manner was processed in the same manner as in Example 1 by the same steps and materials as those used in Example 1.
Using a light-transmissive substrate similar to
Example 2 of a reflective liquid crystal display device was produced by introducing a liquid crystal composition, adhering an optical retardation compensating plate and a polarizing plate, and connecting a drive test voltage applying means. As the polarizing plate 10, an observer side is provided with an AR coating of an optical thin film.

【0062】このように作製された実施例2の反射型液
晶表示装置は、電極17―1上の液晶と電極17―2に
同様の電圧を印加して表示した場合、十分に良好な、映
り込みの無い良好な白黒表示が得られ、散乱機能が良好
である表示を与えることを確認した。
The reflection type liquid crystal display device of Example 2 manufactured in this way has a sufficiently good image quality when the same voltage is applied to the liquid crystal on the electrode 17-1 and the electrode 17-2. It was confirmed that a good black-and-white display with no clutter was obtained, and that a display with a good scattering function was given.

【0063】さらに電極17―1と電極17―2に異な
る電圧波形を印加し、電極17―1上には白表示、電極
17―2上には黒表示を行い、目視観察を行った。この
結果、それぞれの電極の境界において、良好な表示分割
が実現した。特にこの境界に、明表示のにじみが見られ
るかを観察したが、これは観察されなかった。
Further, different voltage waveforms were applied to the electrode 17-1 and the electrode 17-2, white display was performed on the electrode 17-1 and black display was performed on the electrode 17-2, and visual observation was performed. As a result, good display division was realized at the boundary of each electrode. In particular, it was observed whether or not there was bright display bleeding at this boundary, but this was not observed.

【0064】以上の様に、基板に近接した光散乱機能層
が良好な解像度の表示を与えることを、凹凸反射基板に
よって確認した。同様の効果は、凹凸反射板ではなく、
反射板15に凹凸が無く絶縁層16に光散乱性を有して
いても実現される。また、このような光散乱層は基板4
の液晶層側に光散乱膜を形成しても有効であることは、
言うまでもない。
As described above, it was confirmed by the concave-convex reflective substrate that the light-scattering functional layer close to the substrate provided a display with good resolution. The same effect is obtained with the uneven reflector,
It can be realized even if the reflecting plate 15 has no unevenness and the insulating layer 16 has a light scattering property. Further, such a light scattering layer is provided on the substrate 4
It is effective to form a light scattering film on the liquid crystal layer side of
Needless to say.

【0065】《実施例3》さらに、ネマティック液晶で
このような配向変化を実現する配向を利用した場合にお
いても、本発明の構成が有効であることを確認すべく、
櫛形電極を有する比較例2および実施例3を作製した。
図8に実施例3として作製した反射型液晶表示装置の構
造を示す。櫛形電極18は、基板5上に作製され、隣り
合った電極18―1と電極18―2に異なった電圧を印
加することによって生じた電界によって液晶配向を変化
させる。
Example 3 Further, in order to confirm that the configuration of the present invention is effective even when the orientation which realizes such an orientation change is used in the nematic liquid crystal,
Comparative Example 2 and Example 3 having comb-shaped electrodes were produced.
FIG. 8 shows the structure of the reflective liquid crystal display device manufactured as Example 3. The comb-shaped electrode 18 is formed on the substrate 5 and changes the liquid crystal alignment by an electric field generated by applying different voltages to the adjacent electrodes 18-1 and 18-2.

【0066】また、反射膜7は光反射性を有する金属に
よって作製され、電極18−1及び18−2とは、絶縁
膜19を介して電気的に絶縁されて構成されている。こ
のように絶縁されている金属性反射膜7は、光を反射さ
せる作用が第一の目的であるが、他の目的を兼務してい
てもよい。すなわち、たとえば電極18―1または18
−2のいずれかがアクティブマトリックス駆動されてい
る場合に、液晶の保持動作を助ける補助容量線を兼ねて
いてもよい。また、バスライン等の電界が液晶に与える
影響を防止する遮蔽作用を有していてもよく、更に、図
8に記載の様に18―1と反射膜7の間に形成される浮
遊容量と反射膜7と電極18―2に形成される浮遊容量
を補助容量として用いてもよい。
The reflective film 7 is made of a metal having a light reflectivity, and is electrically insulated from the electrodes 18-1 and 18-2 through the insulating film 19. The first purpose of the thus-insulated metallic reflective film 7 is to reflect light, but it may also serve other purposes. That is, for example, the electrodes 18-1 or 18
When any one of -2 is driven by active matrix, it may also serve as an auxiliary capacitance line for assisting the liquid crystal holding operation. Further, it may have a shielding effect for preventing the influence of an electric field such as a bus line on the liquid crystal, and further, as shown in FIG. 8, a stray capacitance formed between 18-1 and the reflection film 7 The stray capacitance formed on the reflective film 7 and the electrode 18-2 may be used as the auxiliary capacitance.

【0067】液晶配向の変化は、本発明の他のものと同
様に、液晶配向を基板平面内で方位を変化させるように
配向を変化させる。このとき、式1で定義される液晶の
複屈折量は、反射表示に適した所定の範囲に定められる
が、これは透過表示に用いられる値に比べて光学パラメ
ータが異なる。液晶材料のΔnは、0.065のものを
用い、液晶層厚は2.5μmに設定した。
The change in the liquid crystal orientation changes the orientation so that the liquid crystal orientation changes in the plane of the substrate, as in the other embodiments of the present invention. At this time, the birefringence amount of the liquid crystal defined by Expression 1 is set in a predetermined range suitable for reflective display, but this has different optical parameters from the values used for transmissive display. A liquid crystal material having Δn of 0.065 was used, and the liquid crystal layer thickness was set to 2.5 μm.

【0068】このように作製された反射型液晶表示装置
の液晶配向について説明する。図8に示すように、櫛形
電極18−1と18−2との間の電圧を、0Vから5V
以上にわたって変化させた場合、液晶層の光学作用は図
9(a)に示した複屈折量の変化と、図9(b)に示す
遅相軸の方向(液晶の配向の含まれる平面の方向)の変
化とを示していることを確認した。ここに、複屈折量お
よび遅相軸方位の確認方法は図8に示す実施例3の反射
型液晶表示装置の反射板の一部を、測定のために予め除
去しておいた部分(図示していない)における透過光の
偏光解析によった。
The liquid crystal orientation of the reflection type liquid crystal display device thus manufactured will be described. As shown in FIG. 8, the voltage between the comb electrodes 18-1 and 18-2 is changed from 0V to 5V.
When changed over the above, the optical action of the liquid crystal layer is the change of the birefringence amount shown in FIG. 9 (a) and the direction of the slow axis shown in FIG. 9 (b) (the direction of the plane including the orientation of the liquid crystal). It was confirmed that the change of). Here, the method for confirming the birefringence amount and the slow axis azimuth is a part in which a part of the reflection plate of the reflection type liquid crystal display device of Example 3 shown in FIG. (Not shown) by polarization analysis of transmitted light.

【0069】電圧が印加されていないときは、複屈折量
が大きく160nm前後であり、電圧が高い(5V)時
には、130nm前後であった。つまり、どちらの場合
も100nmから180nmの範囲に含まれていた。電
圧印加時の複屈折量が小さくなっているのは、液晶の配
向が実質的には一様に配向しているものと同じである
が、詳細には、液晶基板法線方向の成分があったり、さ
らに基板界面付近は基板に施した配向処理方向に向く成
分があるためと考えられる。
When no voltage was applied, the amount of birefringence was large and around 160 nm, and when the voltage was high (5 V), it was around 130 nm. That is, in both cases, it was included in the range of 100 nm to 180 nm. The amount of birefringence when voltage is applied is the same as that in which the liquid crystal is aligned substantially uniformly, but more specifically, there is a component in the direction normal to the liquid crystal substrate. It is considered that there is a component in the vicinity of the substrate interface, which is oriented in the direction of the alignment treatment applied to the substrate.

【0070】まず、このような液晶配向を示す液晶部分
に、光学位相差補償板を用いることなく良好な表示が可
能であるかを調べるために、図10(b)に示すように
偏光板を配置し、比較例2とした。この比較例は、比較
例1と同様の平面配置を、櫛形電極を用いた液晶表示装
置において実現したものである。
First, in order to examine whether or not good display is possible without using an optical phase difference compensating plate in a liquid crystal portion having such a liquid crystal orientation, a polarizing plate is provided as shown in FIG. 10 (b). It was arranged and made into Comparative Example 2. This comparative example realizes the same planar arrangement as that of the comparative example 1 in a liquid crystal display device using comb-shaped electrodes.

【0071】この時、電圧を印加しない場合の配向を黒
表示に用いるノーマリーブラック表示が実現され、電圧
の印加とともに反射率が増大し、良好な表示となった。
At this time, a normally black display was realized in which the orientation when no voltage was applied was used for black display, and the reflectance increased with the application of voltage, resulting in a good display.

【0072】比較例2においては、電圧の増加とともに
暗表示から、明表示へと表示は変化したが、良好な暗表
示は得られなかった。つまり、暗表示の場合に青い表示
となり、黒表示は実現しなかった。
In Comparative Example 2, the display changed from dark display to bright display as the voltage increased, but good dark display was not obtained. That is, in the case of the dark display, the display is blue, and the black display is not realized.

【0073】このため、比較例2の偏光板を除去し、さ
らに、ポリカーボネート製の300nmの位相差を有す
る光学位相差補償板8および偏光板10を配置した。偏
光板、電圧を印加しない場合の液晶配向と併せて、図1
0(a)に記載の方位になるように作製している。この
実施例3による液晶表示装置も同様にノーマリーブラッ
クの表示となり、暗表示は、良好な黒表示となった。ま
た、明表示は明度、色相ともに悪化していない。
Therefore, the polarizing plate of Comparative Example 2 was removed, and the optical retardation compensating plate 8 made of polycarbonate and having a retardation of 300 nm and the polarizing plate 10 were arranged. In addition to the polarizing plate and liquid crystal alignment when no voltage is applied, FIG.
It is manufactured so as to have the orientation described in 0 (a). Similarly, the liquid crystal display device according to Example 3 also displayed a normally black display, and the dark display was a good black display. In addition, the brightness display does not deteriorate in brightness and hue.

【0074】櫛形電極18に用いる導電材料は、特に指
定されない。これは、光反射性の金属電極である場合
に、この金属の反射性が反射表示の光の利用効率を上昇
させる効果がある。また、光透過性電極であっても、光
反射膜7をその下に配置する事によって明度を低下させ
ないという利点もある。
The conductive material used for the comb electrodes 18 is not particularly specified. In the case of a light-reflecting metal electrode, this has the effect that the reflectivity of this metal increases the utilization efficiency of light for reflective display. Further, even with a light transmissive electrode, there is an advantage that the lightness is not lowered by disposing the light reflecting film 7 thereunder.

【0075】[0075]

【発明の効果】本発明によれば、高明度、高解像度の表
示が可能な1枚偏光板方式において、液晶が基板平面内
で配向を変化させる場合に、これまで実現されていない
良好な黒表示が実現する。この方法によって、明表示の
明度低下や色相変化がない、良好な表示を有する反射型
液晶表示装置が実現できる。
According to the present invention, in the one-sheet polarizing plate system capable of high-brightness and high-resolution display, when the liquid crystal changes its orientation in the plane of the substrate, a good black color which has not been realized so far is obtained. The display is realized. By this method, it is possible to realize a reflection type liquid crystal display device having a good display without a decrease in brightness of bright display and a hue change.

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

【図1】実施形態1および実施例1にかかる反射型液晶
表示装置の構造断面図である。
FIG. 1 is a structural cross-sectional view of a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment and a first embodiment.

【図2】実施形態1の液晶表示装置の偏光板と光学位相
差補償板の設定方位を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing setting directions of a polarizing plate and an optical phase difference compensating plate of the liquid crystal display device of Embodiment 1.

【図3】比較例1の液晶表示装置の偏光板と光学位相差
補償板の設定方位を示す平面図である。
3 is a plan view showing setting directions of a polarizing plate and an optical phase difference compensating plate of the liquid crystal display device of Comparative Example 1. FIG.

【図4】実施形態1および比較例1の液晶表示装置の構
成における暗表示の反射スペクトルの計算結果を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing calculation results of a reflection spectrum of dark display in the configurations of the liquid crystal display devices of Embodiment 1 and Comparative Example 1.

【図5】実施形態1および比較例1の液晶表示装置の構
成における明表示の反射スペクトルの計算結果を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing calculation results of a reflection spectrum of bright display in the configurations of the liquid crystal display devices of Embodiment 1 and Comparative Example 1.

【図6】液晶表示装置の液晶配向を説明する概念図であ
り、(a)は液晶の配向配置の二つの状態の概念を示す
断面透視図であり、(b)は液晶の特性を指定する式の
変数を説明するための説明図である。
6A and 6B are conceptual views for explaining liquid crystal alignment of a liquid crystal display device, FIG. 6A is a cross-sectional perspective view showing the concept of two states of alignment alignment of liquid crystal, and FIG. It is explanatory drawing for demonstrating the variable of a formula.

【図7】実施例2にかかる反射型液晶表示装置の構造断
面図である。
FIG. 7 is a structural cross-sectional view of a reflective liquid crystal display device according to a second example.

【図8】実施例3にかかる反射型液晶表示装置の構造断
面図である。
FIG. 8 is a structural cross-sectional view of a reflective liquid crystal display device according to a third embodiment.

【図9】(a)、(b)ともに実施例3に記載の液晶表
示装置の液晶層の光学作用を示す特性図である。
9A and 9B are characteristic diagrams showing an optical action of a liquid crystal layer of the liquid crystal display device described in Example 3, respectively.

【図10】実施例3にかかる液晶表示装置の液晶層の光
学素子の設定方位を示す平面配置図であり、(a)は実
施例3の光学素子の設定図であり、(b)は比較例2の
光学素子の設定図である。
FIG. 10 is a plan layout view showing setting directions of optical elements of a liquid crystal layer of a liquid crystal display device according to Example 3, (a) is a setting view of optical elements of Example 3, and (b) is a comparison. 6 is a setting diagram of the optical element of Example 2. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶層 2、3 配向膜 4、5 基板 6 電極 7 反射性電極 8 第1の光学位相補償板 10 偏光板 11 偏光板透過方位 12 第1の光学位相補償板の遅相軸方位 13 液晶層の配向配置の含まれる平面と表示平面が交
わって作られる直線の方位 14 凹凸形状を有する有機絶縁膜 15 金属反射膜 16 平滑化膜 17―1、17―2 透明表示電極 18―1、18―2 金属表示櫛形電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal layer 2, 3 Alignment film 4, 5 Substrate 6 Electrode 7 Reflective electrode 8 First optical phase compensation plate 10 Polarizing plate 11 Polarizing plate transmission direction 12 Slow axis direction 13 of first optical phase compensation plate 13 Liquid crystal layer Orientation of a straight line formed by intersecting the plane including the orientation arrangement of the display plane and the display plane 14 Organic insulating film 15 having an uneven shape Metal reflection film 16 Smoothing film 17-1, 17-2 Transparent display electrode 18-1, 18- 2 Metal display comb-shaped electrode

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】少なくとも光反射性を有する第1の基板
と、光透過性の第2の基板と、第1及び第2の基板に挟
持された液晶組成物を有する液晶層と、該液晶層を視認
する光路内に配置された1枚の偏光板を具備し、第1
の基板と、液晶層と、偏光板とが該順に積層配置されて
いる反射型液晶表示装置において、 液晶配向は電気的に選択可能な第1及び第2の液晶配向
位置を少なくとも有し、該第1及び第2の液晶配向位置
は、いずれも基板法線を含む平面に液晶配向が実質的に
含まれ、かつ、配向配置が実質的に含まれる基板法線
を含む平面の方位が互いに異なったものであるととも
に、基板法線方向に進行する光に対する前記液晶層の屈
折率差を液晶層厚方向にわたって積分した値が、いずれ
の配向配置においても可視域の任意のある光に関して1
/4波長条件を満足し得る、100nmから180nm
のいずれかの値に設定され、さらに、 液晶層と偏光板との間には、基板法線方向の透
過光に対するリタデーションが、200nmから360
nmの前記した任意のある光の波長の(1/2+n(n
は0以上の整数))の値に設定された光学位相差補償板
具備されており、 前記偏光板の透過軸(あるいは吸収軸)と前記液晶層の
いずれかの液晶配向配置における液晶配向の基板面への
射影がなす角および前記光学位相差補償板の遅相軸との
なす角度をそれぞれθ1およびθ2とすると、 前記第1の液晶配向位置における|2×θ2―θ1|の
値が35°以上55°以下になり、かつ、前記第2の液
晶配向位置における|2×θ2―θ1|の値が60°以
上120°以下になるように設置されている ことを特徴
とする反射型液晶表示装置。
1. A first substrate having at least light reflectivity, a second substrate having light transparency, a liquid crystal layer having a liquid crystal composition sandwiched between the first and second substrates, and the liquid crystal layer. It comprises a single polarizing plate disposed in an optical path for viewing the first
In the reflective liquid crystal display device in which the substrate, the liquid crystal layer, and the polarizing plate are laminated in this order, the liquid crystal alignment has at least first and second liquid crystal alignment positions that are electrically selectable, first and second liquid crystal alignment position of both liquid crystal orientation in the plane including the substrate normal is substantially contained, and the orientation of the plane containing the substrate normal to the orientation arrangement is substantially free from each other A value obtained by integrating the refractive index difference of the liquid crystal layer with respect to light traveling in the direction normal to the substrate over the thickness direction of the liquid crystal layer is different for any given light in the visible range in any alignment arrangement.
/ 4 wavelength condition , 100 nm to 180 nm
It is set to one of the, further, between the liquid crystal layer and the polarizing plate, the moisture of the substrate normal direction
Retardation against overlight is 200 nm to 360
(1/2 + n (n
Is an integer greater than or equal to 0))
Is provided , and the transmission axis (or absorption axis) of the polarizing plate and the liquid crystal layer
Liquid crystal alignment in either liquid crystal alignment
The angle formed by the projection and the slow axis of the optical retardation compensator
When the angles formed are θ1 and θ2, respectively, | 2 × θ2−θ1 | at the first liquid crystal alignment position
The value is 35 ° or more and 55 ° or less, and the second liquid
The value of | 2 × θ2-θ1 | at the crystal orientation position is 60 ° or less.
A reflective liquid crystal display device, characterized in that the reflective liquid crystal display device is installed at an angle of 120 ° or less .
【請求項2】請求項1に記載の反射型液晶表示装置であ
って、液晶組成物が強誘電性液晶、反強誘電性液晶、ネ
マティック液晶のいずれかによって構成されることを特
徴とする反射型液晶表示装置。
2. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal composition is a ferroelectric liquid crystal, an antiferroelectric liquid crystal, or a nematic liquid crystal.
A reflective liquid crystal display device characterized by being formed of any one of matic liquid crystals .
【請求項3】請求項1に記載の反射型液晶表示装置であ
って、液晶組成物がスメクティックC相でシェブロン層
構造を有する強誘電性液晶によって構成されることを特
徴とする反射型液晶表示装置。
3. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal composition is a smectic C phase and a chevron layer.
A reflective liquid crystal display device characterized by being composed of a ferroelectric liquid crystal having a structure .
【請求項4】請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の
反射型液晶表示装置であって、液晶層に近接した光散乱
機能層が配置されていることを特徴とする反射型液晶表
示装置。
4. The reflective liquid crystal display device according to claim 1 , wherein light scattering is close to the liquid crystal layer.
A reflective liquid crystal display device characterized in that a functional layer is disposed .
【請求項5】請求項4に記載の反射型液晶表示装置であ
って、前記液晶層に近接した光散乱機能層が凹凸形状を
有する光拡散性反射層であ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 4 , wherein the light scattering functional layer adjacent to the liquid crystal layer has an uneven shape.
A reflection type liquid crystal display device, which is a light diffusive reflection layer having .
【請求項6】請求項1乃至請求項5に記載の反射型液晶
表示装置であって、前記任意のある光が緑であることを
特徴とする反射型液晶表示装置。
6. A reflective liquid crystal display device according to claims 1 to 5, the reflection type liquid crystal display device wherein the any given light is green.
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