JPH07239471A - Reflection type liquid crystal display device - Google Patents

Reflection type liquid crystal display device

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JPH07239471A
JPH07239471A JP6029302A JP2930294A JPH07239471A JP H07239471 A JPH07239471 A JP H07239471A JP 6029302 A JP6029302 A JP 6029302A JP 2930294 A JP2930294 A JP 2930294A JP H07239471 A JPH07239471 A JP H07239471A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal layer
display device
layer
crystal display
Prior art date
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Application number
JP6029302A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Ito
理 伊東
Katsumi Kondo
克己 近藤
Naoki Kikuchi
直樹 菊地
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a reflection type color liq. crystal display device improving the colorimetric purity and lightness of a displayed color and giving a light display. CONSTITUTION:This liq. crystal display device has a cholesteric liq. crystal layer 30 and a light absorbing layer 40 on the lower substrate 22. The liq. crystal layer 30 has been disposed under an electrode 24 when seen from the user side and the light absorbing layer 40 has been disposed under the liq. crystal layer 30. The liq. crystal layer 30 has mutually different plural wavelength regions of characteristic reflection. The regions Ch(n) are from Anm to Bnm [each of (n) and (m) is an integer of >=1], In both the cases, Anm is >=400nm and Bnm is <=1,000nm.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置、特にXY
電極を用いて低コストで大画面高精細表示、並びに、カ
ラー表示が可能な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 liquid crystal display device, particularly XY
The present invention relates to a reflection type liquid crystal display device capable of performing large-screen high-definition display and color display at low cost using electrodes.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置は軽量、薄型、低消費電力
と云う特長を有し、ワープロ、パソコン、ワークステー
ション等の表示装置として普及ている。その中でも反射
型液晶表示装置は、バックライトを必要としないため、
消費電力が透過型液晶表示装置に比べて更に低く、バッ
テリー電源の消費が少なく、外光を利用する屋外でも使
用することができる。こうした利点により、反射型液晶
表示装置は今後ポータプル型OA機器用の表示装置の主
流になるものと考えられる。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices have the characteristics of light weight, thin shape and low power consumption, and are widely used as display devices for word processors, personal computers, workstations and the like. Among them, the reflective liquid crystal display device does not require a backlight,
It consumes less power than a transmissive liquid crystal display device, consumes less battery power, and can be used outdoors using external light. Due to these advantages, it is considered that the reflective liquid crystal display device will become the mainstream display device for portable OA equipment in the future.

【0003】現在販売されているOA機器用ソフトウエ
アの大半はカラー表示対応であり、中にはカラー表示で
なければ使用しにくいものもある。そこで反射型液晶表
示装置にもカラー化が求められている。しかし、現在実
用化されている透過型カラー液晶表示装置のバックライ
トを反射板に置換えただけでは、次の様な問題が生じ
る。
Most of the software for OA equipment currently sold is compatible with color display, and some of them are difficult to use unless they are displayed in color. Therefore, the reflective liquid crystal display device is also required to be colored. However, if the backlight of the transmissive color liquid crystal display device currently in practical use is replaced with a reflector, the following problems will occur.

【0004】(i) 表示の明るさの不足 (ii) 表示色の色純度の低下 上記は、透過型カラー液晶表示装置に用いられているカ
ラーフィルタの透過スペクトルが、図12の様にガウス
関数状のなだらかな分布を示すことに起因する。実際に
は人間の目の視感度の波長分布を考慮に入れなければな
らないが、表示の明るさは透過スペクトルの面積に、表
示色は透過スペクトルの分布する波長領域の幅にほゞ対
応する。また、透過スペクトルの面積を増大して表示の
明るさを増そうとすると、図3中に破線で示す様に、透
過スペクトルの分布波長領域は著しく増大し、表示色の
色純度は著しく低下する。
(I) Insufficient display brightness (ii) Decrease in color purity of display color The transmission spectrum of the color filter used in the transmission type color liquid crystal display device has a Gaussian function as shown in FIG. It is due to the smooth distribution of the shape. In practice, the wavelength distribution of the visual sensitivity of the human eye must be taken into consideration, but the display brightness corresponds approximately to the area of the transmission spectrum, and the display color approximately corresponds to the width of the wavelength region in which the transmission spectrum is distributed. When the area of the transmission spectrum is increased to increase the brightness of the display, the distribution wavelength region of the transmission spectrum is remarkably increased and the color purity of the display color is remarkably lowered, as indicated by a broken line in FIG. .

【0005】(i)と(ii)はトレードオフの関係にある。
これに対してS Mitsui他はSID92 DIGEST
473頁において、ゲストホストの光散乱表示にカラ
ーフィルタを組み合わせた反射型カラー液晶表示装置を
発表している。しかしそのコントラスト比は約3:1と
低く、また薄膜トランジスタを用いているためコストが
高いと云う問題がある。また、Martin SchadtはLiqu
id-Cristal Devicesand Materials(1991)Vo
l.1455、214〜224頁において、可視波長領
域に特性反射を示すコレステリック液晶層を用いた反射
型液晶表示装置を発表している。しかし、そのカラー化
とコントラスト比の増大方法に関しては述べられていな
い。
(I) and (ii) have a trade-off relationship.
On the other hand, S Mitsui and others have SID92 DIGEST
On page 473, a reflective type color liquid crystal display device in which a light scattering display of a guest host is combined with a color filter is announced. However, the contrast ratio is as low as about 3: 1 and the cost is high because a thin film transistor is used. Also, Martin Schadt is Liqu
id-Cristal Devices and Materials (1991) Vo
l. 1455, pages 214 to 224, a reflective liquid crystal display device using a cholesteric liquid crystal layer exhibiting characteristic reflection in the visible wavelength region is announced. However, there is no mention of the method of colorization and increasing the contrast ratio.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記の様に、表示が明
るく高コントラストの反射型カラー液晶表示装置は実用
化されていない。本発明は表示が明るく高コントラスト
で、かつ、構成が単純な反射型カラー液晶表示装置を提
供することを目的とする。
As described above, a reflective color liquid crystal display device having a bright display and a high contrast has not been put into practical use. It is an object of the present invention to provide a reflective color liquid crystal display device having a bright display, high contrast, and a simple structure.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の要旨は次のとおりである。
The summary of the present invention for solving the above problems is as follows.

【0008】(1) 対向して配置された上下基板と液
晶層、前記液晶層に2値以上の電圧を印加する駆動部を
有する電極(またはXY電極)を前記基板面に備えてお
り、前記液晶層が前記基板によって挟持されている液晶
表示装置であって、前記下基板にコレステリック液晶層
と光吸収層を備え、前記コレステリック液晶層は使用者
側から見て前記電極の下側に、前記光吸収層は前記コレ
ステリック液晶層の下側に配置し、前記コレステリック
液晶層は特性反射の波長領域が互いに異なる複数の領域
を有し、特性反射の波長領域がAnmからBnm(n、mは
1、2、3…の整数)である領域をCh(n)とすると、
nmはいずれも400nm以上で、かつ、Bnmはいずれ
も1000nm以下とする。
(1) The upper and lower substrates and the liquid crystal layer, which are arranged to face each other, and an electrode (or an XY electrode) having a drive unit for applying a voltage of two or more values to the liquid crystal layer are provided on the substrate surface, and A liquid crystal display device in which a liquid crystal layer is sandwiched by the substrates, wherein the lower substrate comprises a cholesteric liquid crystal layer and a light absorbing layer, the cholesteric liquid crystal layer is below the electrodes when viewed from a user side, The light absorption layer is disposed below the cholesteric liquid crystal layer, and the cholesteric liquid crystal layer has a plurality of regions having different characteristic reflection wavelength regions, and the characteristic reflection wavelength region is from A nm to B nm (n, m). Let Ch (n) be a region where is an integer of 1, 2, 3 ...
Each A nm is 400 nm or more, and each B nm is 1000 nm or less.

【0009】(2) 前記コレステリック液晶層は領域
Ch(1)、Ch(2)、Ch(3)を有し、各領域の層平面に
垂直に入射した光に対する特性反射の波長領域がそれぞ
れA11≧400nm、B11≦550nm、A21≧450
nm、B21≦650nm、A31≧550nm、B31≦1
000nmとする。
(2) The cholesteric liquid crystal layer has regions Ch (1), Ch (2), Ch (3), and the wavelength regions of characteristic reflection for light incident perpendicularly to the layer plane of each region are A, respectively. 11 ≧ 400 nm, B 11 ≦ 550 nm, A 21 ≧ 450
nm, B 21 ≦ 650 nm, A 31 ≧ 550 nm, B 31 ≦ 1
000 nm.

【0010】(3) 前記コレステリック液晶層は領域
Ch(1)、Ch(2)、Ch(3)を有し、各領域の層平面に
垂直に入射した光に対する特性反射の波長領域がそれぞ
れA11≧400nm、B11≦600nm、A21≧500
nm、B21≦1000nm、A31≧400nm、B31
540nm、A32≧560nm、B32≦1000nmと
する。
(3) The cholesteric liquid crystal layer has regions Ch (1), Ch (2), Ch (3), and the wavelength region of characteristic reflection for light incident perpendicularly to the layer plane of each region is A. 11 ≧ 400 nm, B 11 ≦ 600 nm, A 21 ≧ 500
nm, B 21 ≦ 1000 nm, A 31 ≧ 400 nm, B 31
540 nm, A 32 ≧ 560 nm, and B 32 ≦ 1000 nm.

【0011】(4) 前記コレステリック液晶層の各領
域を表示画素に対応して設ける。
(4) Each area of the cholesteric liquid crystal layer is provided corresponding to a display pixel.

【0012】(5) 前記コレステリック液晶層の複屈
折がを0.2以上とする。
(5) The birefringence of the cholesteric liquid crystal layer is 0.2 or more.

【0013】(6) 前記上基板の外側に、基板側より
順に位相板、偏光板を積層する。
(6) A phase plate and a polarizing plate are laminated on the outer side of the upper substrate in order from the substrate side.

【0014】(7) 位相板を2枚備え、上側基板側か
ら順に位相板2、位相板1とすると、位相板2の遅相軸
を上側基板の配向処理方向と平行にし、位相板1の遅相
軸を上側基板の配向処理方向と45°とした請求項1〜
5のいずれかに記載の液晶表示装置。
(7) If two phase plates are provided, and the phase plate 2 and the phase plate 1 are arranged in this order from the upper substrate side, the slow axis of the phase plate 2 is made parallel to the alignment treatment direction of the upper substrate, and the phase plate 1 The slow axis is set to 45 ° with respect to the alignment treatment direction of the upper substrate.
5. The liquid crystal display device according to any one of 5.

【0015】(8) 前記(7)において、位相板2の
リタデーション(厚さ×複屈折)を25〜140nmと
する。
(8) In (7), the retardation (thickness × birefringence) of the phase plate 2 is set to 25 to 140 nm.

【0016】(9) 前記(6)において、偏光板の透
過軸と上側基板の配向処理方向がなす角を10〜35°
とする。
(9) In (6), the angle formed by the transmission axis of the polarizing plate and the alignment treatment direction of the upper substrate is 10 to 35 °.
And

【0017】(10) 前記(9)において、位相板1
のリタデーション(厚さ×複屈折)を300〜1000
nmとする。
(10) In the above (9), the phase plate 1
Retardation (thickness x birefringence) of 300 to 1000
nm.

【0018】[0018]

【作用】従来の技術で述べた(i)、(ii)の問題点を解決
する方法について考察する。カラーフィルタは、光の吸
収または散乱を利用して特定の波長領域の光の選択的透
過を行っており、この原理を用いる限り(i)と(ii)は回
避できない。
A method for solving the problems (i) and (ii) described in the prior art will be considered. The color filter utilizes absorption or scattering of light to selectively transmit light in a specific wavelength region, and as long as this principle is used, (i) and (ii) cannot be avoided.

【0019】そこで本発明では、コレステリック液晶層
の特性反射を利用した。コレステリック液晶層は、液晶
分子の平均配向方向を表すダイレクタの方位が右回りも
しくは左回りに連続的に変化する層である。コレステリ
ック液晶層はその2つの固有偏光(楕円偏光)の内、自
身のねじれ方向と回転方向が等しく、かつ、式〔1〕で
表される波長λの領域の光を反射する特性を有し、これ
を特性反射と呼ぶ。
Therefore, the present invention utilizes the characteristic reflection of the cholesteric liquid crystal layer. The cholesteric liquid crystal layer is a layer in which the director orientation, which represents the average orientation direction of liquid crystal molecules, continuously changes clockwise or counterclockwise. The cholesteric liquid crystal layer has a characteristic that its twist direction and rotation direction are the same among the two intrinsic polarized light (elliptical polarized light), and that it reflects light in the wavelength λ region represented by the formula [1], This is called characteristic reflection.

【0020】[0020]

【数1】 Pn2<λ<Pn1 〔1〕 n1、n2はそれぞれn(ダイレクタ方向の屈折率)と
(ダイレクタに垂直な方向の屈折率)のうち、値が
大きい方と小さい方であり、Pはねじれのピッチを示
す。なお、特性反射の波長領域は十分に狭いため、反射
光は着色して見える。
## EQU1 ## Pn 2 <λ <Pn 1 [1] n 1 and n 2 are the larger ones of n (refractive index in the direction of the director) and n (refractive index in the direction perpendicular to the director), respectively. And P is the twist pitch. Since the wavelength range of the characteristic reflection is sufficiently narrow, the reflected light looks colored.

【0021】また、式〔1〕から明らかな様に、特性反
射の波長領域はねじれのピッチを変えることにより調節
が可能である。ねじれのピッチを変え、特性反射の波長
領域を従来のカラーフィルタのR、G、Bに相当する波
長領域としたコレステリック液晶層を、例えば、ストラ
イプ状に形成することにより液晶表示装置用のカラーフ
ィルタを作ることができる。
As is clear from the formula [1], the wavelength range of characteristic reflection can be adjusted by changing the pitch of twist. A color filter for a liquid crystal display device, for example, by forming a cholesteric liquid crystal layer in a stripe shape in which the wavelength range of characteristic reflection is changed to a wavelength range corresponding to R, G, and B of a conventional color filter by changing the twist pitch. Can be made.

【0022】上記コレステリック液晶層を用いたカラー
フィルタは、従来の液晶表示装置用カラーフィルタと比
較して、いくつかの利点を持つ。
The color filter using the cholesteric liquid crystal layer has some advantages as compared with the conventional color filters for liquid crystal display devices.

【0023】図4にコレステリック液晶層の透過スペク
トルを示す。波長510nmから590nmにかけて透
過率が50%近く低下しており、この波長領域で特性反
射を示す。
FIG. 4 shows the transmission spectrum of the cholesteric liquid crystal layer. The transmittance decreases by nearly 50% from the wavelength of 510 nm to 590 nm, and characteristic reflection is exhibited in this wavelength region.

【0024】この様に、コレステリック液晶層の反射ス
ペクトルは、図12に示した従来の液晶用カラーフィル
タの透過スペクトルに比較して、非常に急峻な立上りと
立下りを示す。なお、図3にスペクトルの面積がカラー
フィルタの透過スペクトルとほゞ等しいコレステリック
液晶層の反射スペクトル(実線)を併記する。
As described above, the reflection spectrum of the cholesteric liquid crystal layer exhibits extremely steep rises and falls as compared with the transmission spectrum of the conventional color filter for liquid crystal shown in FIG. In addition, FIG. 3 also shows the reflection spectrum (solid line) of the cholesteric liquid crystal layer whose spectrum area is almost the same as the transmission spectrum of the color filter.

【0025】この様にスペクトルの面積を増して表示の
明るさを増しても、スペクトルの分布波長領域の増大
は、従来のカラーフィルタと比較して少なく、表示色の
色純度はそれほど低下しない。
Thus, even if the area of the spectrum is increased to increase the brightness of the display, the increase of the distribution wavelength region of the spectrum is smaller than that of the conventional color filter, and the color purity of the display color is not so lowered.

【0026】コレステリック液晶層は特性反射により光
を反射するため、これを用いたカラーフィルタは反射板
を兼ねる。更に、コレステリック液晶層は特性反射によ
り自然光から偏光を作る光アイソレータでもあり、該カ
ラーフィルタは偏光板も兼ねる。なお、特性反射波長の
領域外の透過光と、領域内の回転方向がコレステリック
液晶層のねじれ方向とは逆の固有偏光とを吸収するため
には、コレステリック液晶層の背後に光吸収体層を設け
る。
Since the cholesteric liquid crystal layer reflects light by characteristic reflection, the color filter using this also serves as a reflector. Further, the cholesteric liquid crystal layer is also an optical isolator that produces polarized light from natural light by characteristic reflection, and the color filter also serves as a polarizing plate. In addition, in order to absorb the transmitted light outside the region of the characteristic reflection wavelength and the intrinsic polarized light whose rotation direction in the region is opposite to the twist direction of the cholesteric liquid crystal layer, a light absorber layer is provided behind the cholesteric liquid crystal layer. Set up.

【0027】図5に本発明の液晶表示装置の断面図を、
図6に従来の透過型カラー液晶表示装置のバックライト
を反射板に置き換えた場合の断面図を示す。本発明の液
晶表示装置では、カラーフィルタ,反射板および偏光板
を一体化し、下側電極24の直下に設けたことにより全
体の構成を単純化できる。また、コレステリック液晶層
30をカラーフィルタとしたことにより、従来の反射型
液晶表示装置で問題になっていた暗表示部の影が出なく
なる。
FIG. 5 is a sectional view of the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 6 shows a cross-sectional view when the backlight of the conventional transmissive color liquid crystal display device is replaced with a reflector. In the liquid crystal display device of the present invention, the color filter, the reflection plate and the polarizing plate are integrated and provided directly below the lower electrode 24, so that the entire configuration can be simplified. Further, since the cholesteric liquid crystal layer 30 is used as a color filter, the shadow of the dark display portion, which has been a problem in the conventional reflective liquid crystal display device, is eliminated.

【0028】これに対して、従来の反射型液晶表示装置
では、反射板50は下側基板22の外側に置かれてお
り、電極24と反射板50の間には下側基板22の厚さ
分の距離があった。そのため、斜めから光が入射した場
合、反射板50上に暗表示部の影が生じ、暗表画像が2
重に見えて視認性を大きく損ねた。
On the other hand, in the conventional reflection type liquid crystal display device, the reflection plate 50 is placed outside the lower substrate 22, and the thickness of the lower substrate 22 is between the electrode 24 and the reflection plate 50. There was a minute away. Therefore, when light is obliquely incident, a shadow of the dark display portion is produced on the reflection plate 50, and the dark surface image becomes 2
It looks heavy and greatly reduces visibility.

【0029】コレステリック液晶層は、例えば、F.
H.KreuzerらがMol.Cryst.Liq.Crist.,19
91,Vol.199,pp.345〜378に発表して
いる様に、環状ポリシロキサン系高分子液晶を用いるこ
とができる。分子構造の1例を化1に示す。
The cholesteric liquid crystal layer can be formed, for example, according to F.
H. Kreuzer et al., Mol. Cryst. Liq. Crist., 19
91, Vol. 199, pp. As disclosed in 345 to 378, a cyclic polysiloxane-based polymer liquid crystal can be used. An example of the molecular structure is shown in Chemical formula 1.

【0030】[0030]

【化1】 [Chemical 1]

【0031】(但し、xは0.2〜0.5を示し、pは3
または4,qは4〜6の整数を示す)。
(However, x is 0.2 to 0.5, and p is 3
Alternatively, 4, q represents an integer of 4 to 6).

【0032】上記液晶高分子は、コレステリン骨格を含
む側鎖と、コレステリン骨格を含まない側鎖とを有し、
同文献中の23図に示されている様に、上記側鎖の含有
比率を変えることによりねじれのピッチを変え、特性反
射の波長領域を可視波長領域から近赤外領域にわたって
任意に設定できる。これによりR、G、Bの3色に対応
する波長領域に特性反射を示すコレステリック液晶を得
る。
The above liquid crystal polymer has a side chain containing a cholesterin skeleton and a side chain not containing a cholesterin skeleton.
As shown in FIG. 23 of the same document, the pitch of twist can be changed by changing the content ratio of the side chains, and the wavelength range of characteristic reflection can be arbitrarily set from the visible wavelength range to the near infrared range. As a result, a cholesteric liquid crystal exhibiting characteristic reflection in the wavelength regions corresponding to the three colors of R, G and B is obtained.

【0033】さらにこれらを印刷等の手段を用いて、例
えば、ストライプ状に基板面に形成してCh(1)、Ch
(2)、Ch(3)の分布を形成することによりカラーフィ
ルタが得られる。
Further, by using a means such as printing, these are formed in stripes on the substrate surface to form Ch (1), Ch (1)
A color filter is obtained by forming the distributions of (2) and Ch (3).

【0034】ねじれの軸は、例えばT.J.Bunningら
がLIQUID CRYSTALS,1991,Vol.
10,No.4,pp.445〜456に発表している
様に、シェアストレスを加えた方向の垂直方向を向く。
従って、基板上にストライプ状に形成したコレステリッ
ク液晶層に、基板面に平行にシェアストレスを加えねじ
れの軸を基板面に対し垂直な方向に向けることができ
る。
The axis of twist is, for example, T.I. J. Bunning et al., LIQUID CRYSTALS, 1991, Vol.
10, No. 4, pp. As announced in 445-456, it faces the vertical direction of the direction to which shear stress is applied.
Therefore, shear stress can be applied to the cholesteric liquid crystal layer formed in a stripe shape on the substrate in parallel with the substrate surface, and the axis of twist can be oriented in the direction perpendicular to the substrate surface.

【0035】この他にも、コレステリック液晶には分子
内に芳香族基と不斉構造部を有する高分子、例えばポリ
エステル系高分子やポリアミド系高分子などが適してい
る。
In addition to these, a polymer having an aromatic group and an asymmetric structure in the molecule, such as a polyester polymer or a polyamide polymer, is suitable for the cholesteric liquid crystal.

【0036】また、光吸収体には黒色の染料、顔料、こ
れらを混合した樹脂等であってもよい。あるいは、透過
型カラー液晶表示装置のブラックマトリクスに用いられ
ているクロム等の金属膜でもよい。
The light absorber may be a black dye, a pigment, a resin in which these are mixed, or the like. Alternatively, a metal film such as chromium used in the black matrix of the transmissive color liquid crystal display device may be used.

【0037】以上による作用効果を前記(1)〜(1
0)の各手段と対応させて記載すると以下の様になる。
The operation and effect obtained by the above are (1) to (1
It is as follows when described in correspondence with each means of 0).

【0038】作用効果1:下側基板の内側にコレステリ
ック液晶層と光吸収体層を備えることにより前記(i)〜
(ii)の問題を解決し、暗表示部の影も解消される。
Function and effect 1: By providing the cholesteric liquid crystal layer and the light absorber layer inside the lower substrate, the above (i) to
The problem of (ii) is solved and the shadow of the dark display part is also eliminated.

【0039】作用効果2:コレステリック液晶層内のC
h(1)、Ch(2)、Ch(3)に、層平面に垂直に入射した
光に対し、それぞれ400〜550nm、450〜65
0nm、550〜1000nmの波長領域内に特性反射
を示すものを用いることにより、特性反射の波長領域を
R、G、Bの表示色に相当する波長領域にすることがで
きる。これにより、光アイソレータ兼反射板に加え、上
記のカラーフィルタとして使用できる。
Function 2: C in the cholesteric liquid crystal layer
Light incident on the h (1), Ch (2), and Ch (3) perpendicularly to the layer plane is 400 to 550 nm and 450 to 65 nm, respectively.
By using those exhibiting characteristic reflection in the wavelength range of 0 nm and 550 to 1000 nm, the wavelength range of characteristic reflection can be set to the wavelength range corresponding to the R, G, and B display colors. As a result, the color filter can be used in addition to the optical isolator and the reflector.

【0040】作用効果3:またコレステリック液晶層の
Ch(1)、Ch(2)、Ch(3)に、層平面に垂直に入射し
た光に対して、それぞれ400〜600nm、500〜
1000nm、400〜540nmと560〜1000
nmの波長領域内に特性反射を示すものを用いることに
より、特性反射の波長領域をシアン、イエロー、マゼン
ダの表示色に相当する波長領域にすることができ、光ア
イソレータ兼反射板に加え、上記のカラーフィルタとし
て使用できる。
Operational effect 3: In addition, 400 to 600 nm, 500 to 500 nm, respectively, with respect to light incident on the cholesteric liquid crystal layers Ch (1), Ch (2) and Ch (3) perpendicularly to the layer plane.
1000nm, 400-540nm and 560-1000
The wavelength range of the characteristic reflection can be set to the wavelength range corresponding to the display color of cyan, yellow, and magenta by using the one exhibiting the characteristic reflection in the wavelength range of nm. Can be used as a color filter.

【0041】作用効果4:コレステリック液晶層内の各
領域の分布を表示画素と対応させることにより、表示色
の駆動回路による制御が容易になる。
Function 4: The distribution of each region in the cholesteric liquid crystal layer is made to correspond to the display pixels, whereby the control of the display color by the drive circuit becomes easy.

【0042】作用効果5:コレステリック液晶層として
複屈折が0.2以上の光学異方性体を用いることによ
り、特性反射の波長領域が広がる。
Function 5: By using an optically anisotropic substance having a birefringence of 0.2 or more as the cholesteric liquid crystal layer, the wavelength range of characteristic reflection is widened.

【0043】蛍光灯下での使用を想定すると、蛍光灯の
発光スペクトルは輝線の集合であり、各輝線の分布波長
幅は約50nmである。前記式〔1〕において、例え
ば、n1=1.71、n2=1.51(複屈折0.2)、P
=300nmとすると、特性反射波長領域は453〜5
13nmとなり60nmの幅となる。
Assuming use under a fluorescent lamp, the emission spectrum of the fluorescent lamp is a set of bright lines, and the distribution wavelength width of each bright line is about 50 nm. In the above formula [1], for example, n 1 = 1.71, n 2 = 1.51 (birefringence 0.2), P
= 300 nm, the characteristic reflection wavelength region is 453-5.
The width is 13 nm and the width is 60 nm.

【0044】また、n1=1.73、n2=1.51(複屈
折0.22)、P=320nmとすると、特性反射波長
領域は483〜554nmとなり、71nmの幅とな
る。
When n 1 = 1.73, n 2 = 1.51 (birefringence 0.22), and P = 320 nm, the characteristic reflection wavelength region is 483 to 554 nm, which is a width of 71 nm.

【0045】従って、コレステリック液晶層の複屈折が
0.2以上であれば蛍光灯下での使用が可能になる。
Therefore, if the birefringence of the cholesteric liquid crystal layer is 0.2 or more, it can be used under a fluorescent lamp.

【0046】以上により表示が明るく、かつ、表示色の
色純度の高い反射型カラー液晶表示装置が得られる。
As described above, a reflective color liquid crystal display device having a bright display and high display color purity can be obtained.

【0047】駆動用液晶層を透過した光は、一般に偏光
分散を付与されるため、コントラスト比を上げるにはS
TN−LCDと同様に、位相板を用いて透過光の偏光分
散を補償しなければならない。位相板の設定条件の導出
方法を以下に述べる。
Since the light transmitted through the driving liquid crystal layer is generally given a polarization dispersion, it is necessary to add S to increase the contrast ratio.
As with the TN-LCD, a phase plate must be used to compensate the polarization dispersion of the transmitted light. The method of deriving the setting conditions of the phase plate will be described below.

【0048】コレステリック液晶層における暗表示時の
反射率を低減するためには、暗表示時においてコレステ
リック液晶層30に入射する光の偏光状態を、コレステ
リック液晶層のねじれ方向と回転方向の異なる楕円偏光
にすればよい。この時、コレステリック液晶層に入射し
た光は全てこれを透過し、その後方に設けた光吸収体層
40に吸収される。また、コレステリック液晶層の固有
偏光は楕円率が1に近い(円偏光に近い)楕円偏光であ
るため、ねじれ方向と回転方向の異なる円偏光を入射し
た場合も暗表示時の反射率を十分低減できる。
In order to reduce the reflectance of the cholesteric liquid crystal layer at the time of dark display, the polarization state of the light incident on the cholesteric liquid crystal layer 30 at the time of dark display is set to the elliptically polarized light whose twisting direction and rotation direction are different from each other. You can do this. At this time, all the light that has entered the cholesteric liquid crystal layer passes through it and is absorbed by the light absorber layer 40 provided behind it. Further, since the elliptically polarized light of the cholesteric liquid crystal layer is an elliptically polarized light whose ellipticity is close to 1 (close to circularly polarized light), the reflectance at the time of dark display is sufficiently reduced even when circularly polarized light having different twist directions and rotation directions is incident. it can.

【0049】従って、これ以降、暗表示時にコレステリ
ック液晶層に入射する光をそのねじれ方向と回転方向の
異なる円偏光にする方法について考察することにする。
Therefore, hereinafter, a method of making the light incident on the cholesteric liquid crystal layer at the time of dark display into circularly polarized light having different twist directions and rotation directions will be considered.

【0050】まず初めに、偏光状態を記述するため規格
化ストークスパラメータ(S1、S2、S3)を導入する。
1、S2、S3は任意のX軸方向の電場ベクトルの成分
X、Y軸方向の電場ベクトルの成分EY、EXとEYの位
相差δを用いて次式〔2〕〜〔4〕で定義される。
First, standardized Stokes parameters (S 1 , S 2 , S 3 ) are introduced to describe the polarization state.
S 1 , S 2 , and S 3 are given by the following equation [2] using the component E X of the electric field vector in the X-axis direction, the components E Y of the electric field vector in the Y-axis direction, and the phase difference δ between E X and E Y. ~ Is defined in [4].

【0051】[0051]

【数2】 S1=(EX 2−EY 2)/(EX 2+EY 2) 〔2〕 S2=2EXYcosδ/(EX 2+EY 2) 〔3〕 S3=2EXYsinδ/(EX 2+EY 2) 〔4〕 また、S1、S2、S3の2乗和は1であるため、任意の
偏光状態はS1、S2、S3を3軸とする空間の半径1の
球(ポアンカレ球と云う)上の座標点として表すことが
できる。
[Number 2] S 1 = (E X 2 -E Y 2) / (E X 2 + E Y 2) [2] S 2 = 2E X E Y cosδ / (E X 2 + E Y 2) (3) S 3 = 2E X E Y sin δ / (E X 2 + E Y 2 ) [4] Since the sum of squares of S 1 , S 2 and S 3 is 1, any polarization state can be S 1 , S 2 and S 3. It can be represented as a coordinate point on a sphere (called a Poincare sphere) having a radius of 1 and having 3 as the three axes.

【0052】この規格化ストークスパラメータとポアン
カレ球表示を用いて、駆動用液晶層による入射光の偏光
状態の変換の規則性について述べる。
The regularity of conversion of the polarization state of incident light by the driving liquid crystal layer will be described by using this standardized Stokes parameter and Poincare sphere display.

【0053】STN−LCDの駆動用液晶層はカイラル
ネマチック層であり、ダイレクタ(液晶分子の配向方向
の平均)が、ある軸に対してその方位を連続的に変える
ねじれ構造を有する。ねじれの軸方向に対して平行に光
が入射した場合の固有偏光は、回転方向が互いに異なる
2つの楕円偏光である。その楕円の主軸はダイレクタに
対して一方は平行であり、他方は垂直である。
The driving liquid crystal layer of the STN-LCD is a chiral nematic layer, and the director (average of the alignment directions of the liquid crystal molecules) has a twist structure in which its orientation is continuously changed with respect to a certain axis. When the light is incident in parallel to the twist axis direction, the eigen polarized light is two elliptically polarized lights having different rotation directions. The major axis of the ellipse is one parallel to the director and the other perpendicular to the director.

【0054】カイラルネマチック層の2つの固有偏光
は、ポアンカレ球上の対心点にほゞ位置し、カイラルネ
マチック層に入射した光の偏光状態の変換は、ポアンカ
レ球上の2つの固有偏光を結ぶ直線のまわりの回転とし
て近似的に表される。カイラルネマチック層のダイレク
タはねじれの軸に対して、その方位を連続的に変えるた
め、2つの固有偏光は、光の進行に伴ってポアンカレ球
上をS3軸を中心として回転する。従って、カイラルネ
マチック層による偏光状態の変換はポアンカレ球上の歳
差運動として表される。
The two eigenpolarizations of the chiral nematic layer are approximately located at the concentric points on the Poincare sphere, and the conversion of the polarization state of the light incident on the chiral nematic layer connects the two eigenpolarizations on the Poincare sphere. It is approximately represented as a rotation around a straight line. Since the director of the chiral nematic layer continuously changes its orientation with respect to the axis of twist, the two eigenpolarizations rotate on the Poincare sphere about the S 3 axis as the light travels. Therefore, the conversion of the polarization state by the chiral nematic layer is represented as precession on the Poincare sphere.

【0055】2つの固有偏光を結ぶ線のまわりの回転角
Θは、駆動用液晶層の光入射側にダイレクタと透過軸が
45°を成す様に偏光板を置き、駆動用液晶層に入射す
る光の規格化ストークスパラメータ(a0、b0、c0
固有偏光の回転を考慮して座標変換した値)と、出射す
る光の規格化ストークスパラメータ(a1、b1、c1
を測定し、次式〔5〕に代入することにより求められ
る。
The rotation angle Θ around the line connecting the two intrinsic polarized lights enters the driving liquid crystal layer by placing a polarizing plate on the light incident side of the driving liquid crystal layer so that the director and the transmission axis form 45 °. Light normalized Stokes parameters (a 0 , b 0 , c 0 :
(Coordinate converted value in consideration of rotation of intrinsic polarization) and standardized Stokes parameters (a 1 , b 1 , c 1 ) of emitted light
Is calculated and substituted into the following equation [5] to obtain.

【0056】[0056]

【数3】 Θ=arccos(a01+b01+c01) 〔5〕 電子情報通信学会論文誌C−II Vol.J75−C−I
I, No.3 pp.149〜157に記載されている
方法を用いて、種々の駆動用液晶層についてΘとその波
長依存性を求めた結果を表1〜表5に示す。
Θ = arccos (a 0 a 1 + b 0 b 1 + c 0 c 1 ) [5] IEICE Transactions C-II Vol. J75-C-I
I, No. 3 pp. Tables 1 to 5 show the results of the determination of Θ and its wavelength dependence for various driving liquid crystal layers by using the method described in 149 to 157.

【0057】[0057]

【表1】 [Table 1]

【0058】[0058]

【表2】 [Table 2]

【0059】[0059]

【表3】 [Table 3]

【0060】[0060]

【表4】 [Table 4]

【0061】[0061]

【表5】 [Table 5]

【0062】また、出射側のカイラルネマチック層表面
における2つの固有偏光の規格化ストークスパラメータ
(p、q、r)は次式〔6〕〜〔8〕から得られる。
Further, the normalized Stokes parameters (p, q, r) of the two eigenpolarizations on the surface of the chiral nematic layer on the exit side are obtained from the following equations [6] to [8].

【0063】[0063]

【数4】 p=cosψOIcosθOI 〔6〕 q=cosψOIsinθOI 〔7〕 r=sinψOI 〔8〕 ここで、θOIは出射側におけるカイラルネマチック層
表面の配向処理方向の方位角θOI'の2倍の値である。
また、ψOIは先程の(a0、b0、c0)、(a1、b1
1)とθOIより次式
Equation 4] p = cosψ O Icosθ O I [6] q = cosψ O Isinθ O I [7] r = sinψ O I [8] Here, theta O I alignment treatment direction of the chiral nematic layer surface on the emission side Is twice the azimuth angle θ O I ′ of
Further, ψ O I is (a 0 , b 0 , c 0 ), (a 1 , b 1 ,
c 1 ) and θ O I

〔9〕により得られる。Obtained by [9].

【0064】[0064]

【数5】 ψOI=arctan[〔(a0−a1)cosθOI+(b0−b1)sinθOI〕/(c1−c0)] ……Ψ OI = arctan [[(a 0 −a 1 ) cos θ OI + (b 0 −b 1 ) sin θ OI ] / (c 1 −c 0 )] ......

〔9〕 種々の駆動用液晶層について、(p、q、r)とその波
長依存性を求めた結果を表1〜表5に併記する。また、
一例として表2のツイスト角240°、Δnd=0.9
3μmの駆動用液晶層について求めた(p、q、r)を
ポアンカレ球上にプロットすると図9の様になる。この
様に各波長の固有偏光はポアンカレ球上のごく狭い領域
に分布している。
[9] Tables 1 to 5 also show the results of determining (p, q, r) and its wavelength dependence for various driving liquid crystal layers. Also,
As an example, the twist angle of 240 ° in Table 2 and Δnd = 0.9
When (p, q, r) obtained for the driving liquid crystal layer of 3 μm is plotted on the Poincare sphere, it becomes as shown in FIG. In this way, the intrinsic polarization of each wavelength is distributed in a very narrow area on the Poincaré sphere.

【0065】上記のΘと(p、q、r)を用いて位相板
の設定条件を導出する。駆動用液晶層とコレステリック
液晶層のねじれ方向は、いずれも反時計回りと仮定す
る。この場合、コレステリック液晶層を透過する固有偏
光は時計回りの楕円偏光であり、暗表示の透過率を低減
するためにはコレステリック液晶層に入射する光の規格
化ストークスパラメータを(0、0、−1)とすればよ
い。駆動用液晶層への入射光Eの規格化ストークスパラ
メータを(s、t、u)とおく。ポアンカレ球上でのS1
軸、S2軸、S2軸を中心とした回転行列をそれぞれ
1、R2、R3とすると、駆動用液晶層を透過した光E'
は次式〔10〕で表される。
The setting condition of the phase plate is derived using the above Θ and (p, q, r). The twisting directions of the driving liquid crystal layer and the cholesteric liquid crystal layer are both assumed to be counterclockwise. In this case, the intrinsic polarization transmitted through the cholesteric liquid crystal layer is clockwise elliptically polarized light, and in order to reduce the transmittance of dark display, the normalized Stokes parameter of the light incident on the cholesteric liquid crystal layer is (0, 0, − It should be 1). The normalized Stokes parameter of the incident light E on the driving liquid crystal layer is set to (s, t, u). S 1 on the Poincaré sphere
Axis, S 2 axis, when each of the rotation matrix around the S 2 axis R 1, R 2, R 3 , light E transmitted through the driving liquid crystal layer '
Is expressed by the following equation [10].

【0066】[0066]

【数6】 E'=R3(-θOI)×R2(-ψOI)×R1(Θ)×R2OI)×R3OI)×E …〔10〕 なお、R1(Θ),R2(ψ),R3(θ)は、式〔11〕,
〔12〕,〔13〕で示される。
E ′ = R 3 (−θ OI ) × R 2 (−ψ OI ) × R 1 (θ) × R 2OI ) × R 3OI ) × E (10) R 1 (Θ), R 2 (ψ), and R 3 (θ) are expressed by the formula [11],
It is shown by [12] and [13].

【0067】[0067]

【数7】 [Equation 7]

【0068】前記式〔10〕において、E'=(0、0、
−1)であるため、これより(s、t、u)が次式〔1
4〕〜〔16〕の様に求められる。
In the above formula [10], E '= (0, 0,
−1), therefore, (s, t, u) is expressed by the following formula [1
4] to [16].

【0069】[0069]

【数8】 s=(1−cosΘ)rp−qsinΘ 〔14〕 t=(1−cosΘ)rq+psinΘ 〔15〕 u=r2+(1−r2)cosΘ 〔16〕 種々の駆動用液晶層について(s、t、u)とその波長
依存性を求めた結果を表1〜表5に併記する。
S = (1-cos Θ) rp-qsin Θ [14] t = (1-cos Θ) rq + psin Θ [15] u = r 2 + (1-r 2 ) cos Θ [16] Regarding various driving liquid crystal layers The results of obtaining (s, t, u) and its wavelength dependence are also shown in Tables 1 to 5.

【0070】また、一例としてツイスト角240°、Δ
nd=0.93μmの駆動用液晶層について求めた
(s、t、u)を、ポアンカレ球上にプロットすると図
10の様になる。図10から分かる様に、各波長の
(s、t、u)はポアンカレ球上に円弧状(図中破線で
示す)に分布する。これは、図9に示した様に各波長の
固有偏光がポアンカレ球上のごく狭い領域に分布してお
り、各波長の透過光の回転の中心がほゞ一定であること
による。
As an example, twist angle 240 °, Δ
When (s, t, u) obtained for the driving liquid crystal layer of nd = 0.93 μm is plotted on the Poincare sphere, it becomes as shown in FIG. As can be seen from FIG. 10, (s, t, u) of each wavelength is distributed in an arc shape (indicated by a broken line in the figure) on the Poincare sphere. This is because the intrinsic polarized light of each wavelength is distributed in a very narrow area on the Poincare sphere as shown in FIG. 9, and the center of rotation of the transmitted light of each wavelength is almost constant.

【0071】次に、この様な波長分散を与える位相板の
設定条件を求める。位相板による偏光状態の変換はポア
ンカレ球の赤道上に位置する1対の対心点の周りの回転
として表されるが、これを利用すれば以下に述べる様に
2枚の位相板を用いて図10に近い偏光状態の波長分散
を作ることができる。
Next, the setting conditions of the phase plate that gives such wavelength dispersion will be obtained. The conversion of the polarization state by the phase plate is expressed as a rotation around a pair of concentric points located on the equator of the Poincaré sphere. If this is used, two phase plates are used as described below. It is possible to create chromatic dispersion having a polarization state close to that in FIG.

【0072】2枚の位相板の内、駆動用液晶層に近接す
る方を位相板2、もう一方を位相板1とし、θ1、θ2
θPをそれぞれポアンカレ球上における位相板1の遅相
軸、位相板2の遅相軸、偏光板の透過軸の方位角とする
と、θ1、θ2、θPを次式の様に設定する。
Of the two phase plates, the one closer to the driving liquid crystal layer is the phase plate 2 and the other is the phase plate 1, and θ 1 , θ 2 ,
If θ P is the slow axis of the phase plate 1, the slow axis of the phase plate 2 and the azimuth angle of the transmission axis of the polarizing plate on the Poincare sphere, set θ 1 , θ 2 and θ P as follows. To do.

【0073】[0073]

【数9】 θ1=θOI 〔17〕 θ2=θOI+90° 〔18〕 θP=θOI±ψOI 〔19〕 θ1、θ2、θPを式〔17〕〜〔19〕の様に設定する
理由を図10,図11で説明する。
[ Mathematical formula-see original document ] [theta] 1 = [theta] OI [17] [theta] 2 = [theta] OI + 90 [18] [theta] P = [theta] OI ± [ psi ] OI [19] [theta] 1 , [theta] 2 , and [theta] P using the formulas [17] to [19] The reason for setting like this will be described with reference to FIGS.

【0074】θP=θOI±ψOI、θ1=θOIとし、偏光板
と位相板1を透過した各波長の光R、G、Bをポアンカ
レ球上における方位角がθOIで、かつ、ポアンカレ球の
赤道を通る直線Aを中心とした円上に分布させる〔図1
0(a)〕。図はS3軸方向から見たポアンカレ球であ
るため、R、G、Bは点BEとBE'(方位角がθP=θ
OI±ψOIで赤道面内に含まれる直線B、直線B'とポア
ンカレ球の赤道との交点)を通り、直線Aに垂直な直線
上に分布している。この時、直線Aの周りの回転角がΘ
となる様に位相板1のΔnd1(厚さ×複屈折)を設定
する〔図10(b)〕。図は直線Aの方向から見たポア
ンカレ球表面であり、円は点BEまたはBE’から位相
板1に入射した直線偏光が位相板1の光学異方性により
ポアンカレ球上を移動する経路である。また、図10
(b)中の(s、t、u)’と(0、0、−1)’は、それ
ぞれ位相板2透過後に(s、t、u)、(0、0、−1)に
移動する点である。
Θ P = θ OI ± ψ OI , θ 1 = θ OI, and the light R, G, B of each wavelength transmitted through the polarizing plate and the phase plate 1 has an azimuth angle of θ OI on the Poincare sphere, and , Distributed on a circle centered on the straight line A passing through the equator of the Poincaré sphere [Fig. 1
0 (a)]. Since the figure is a Poincare sphere viewed from the S 3 axis direction, R, G, and B are points BE and BE '(the azimuth angle is θ P = θ
It is distributed on a straight line perpendicular to the straight line A, passing through the straight lines B and B ′ included in the equatorial plane at OI ± ψ OI and the intersection of the Poincare sphere and the equator. At this time, the rotation angle around the straight line A is Θ
Δnd 1 (thickness × birefringence) of the phase plate 1 is set so as to satisfy the following [FIG. 10 (b)]. The figure is the surface of the Poincare sphere viewed from the direction of the straight line A, and the circle is the path along which the linearly polarized light incident on the phase plate 1 from the point BE or BE ′ moves on the Poincare sphere due to the optical anisotropy of the phase plate 1. . In addition, FIG.
(S, t, u) 'and (0, 0, -1)' in (b) move to (s, t, u), (0, 0, -1) after passing through the phase plate 2 respectively. It is a point.

【0075】図10(b)より、入射光が点BEから位
相板1に入射する場合、直線Aの周りの回転角が630
°−Θであれば(s、t、u)’に到達する。また、直線
Aの周りをn周余計に回ってから(s、t、u)’に到達
してもよい。この時の回転角は360n°+630°−
Θである。入射光が点BE’から位相板1に入射する場
合、同様にして回転角は360n°+450°−Θであ
る。以上より、位相板1の波長λにおけるΔnd
1(λ)は、透過光の波長をλとすると次式〔20〕の
様に定めればよい。
From FIG. 10B, when the incident light enters the phase plate 1 from the point BE, the rotation angle around the straight line A is 630.
If it is ° -Θ, it reaches (s, t, u) '. Further, it may be possible to reach (s, t, u) 'after turning around the straight line A for an additional n rounds. The rotation angle at this time is 360n ° + 630 °-
Θ. When the incident light enters the phase plate 1 from the point BE ′, the rotation angle is similarly 360 n ° + 450 ° −θ. From the above, Δnd at the wavelength λ of the phase plate 1
1 (λ) may be defined by the following equation [20], where λ is the wavelength of the transmitted light.

【0076】[0076]

【数10】 Δnd1=(360°n−Θ+540°±90°)λ/360° …〔20〕 ただし、式〔20〕中で入射光が点BEの場合90°の
符号は+であり、入射光が点BE’の場合−である。
Δnd 1 = (360 ° n−Θ + 540 ° ± 90 °) λ / 360 ° [20] However, when the incident light is the point BE in the formula [20], the sign of 90 ° is +, It is-when the incident light is at the point BE '.

【0077】表1〜5の駆動用液晶層について、Δnd
1とその波長依存性を求めた結果を表6〜10に示す。
なお、表6〜10に括弧付で示した数字は波長550n
mで規格化したΔnd1の値である。
Δnd for the driving liquid crystal layers in Tables 1 to 5
Tables 6 to 10 show the results of determining 1 and its wavelength dependence.
The numbers shown in parentheses in Tables 6 to 10 are wavelengths of 550n.
It is the value of Δnd 1 normalized by m.

【0078】[0078]

【表6】 [Table 6]

【0079】[0079]

【表7】 [Table 7]

【0080】[0080]

【表8】 [Table 8]

【0081】[0081]

【表9】 [Table 9]

【0082】[0082]

【表10】 [Table 10]

【0083】次に、θ2=θOI+90°とし、位相板1
を透過した各波長の光R、G、Bを固有偏光が位置する
ポアンカレ球の南半球(S3の符号が負である領域)に
移動させる〔図11(a)〕。
Next, θ 2 = θ O I + 90 °, and the phase plate 1
The lights R, G, and B of the respective wavelengths transmitted through are moved to the southern hemisphere of the Poincare sphere (the region where the sign of S 3 is negative) where the intrinsic polarization is located [FIG. 11 (a)].

【0084】この時、R、G、BはS3軸方向から見た
ポアンカレ球で、方位角がθOI+90°である直線Cに
対して垂直な方向(即ち、直線Aに平行な方向)に移動
する。図10に一例を示した各波長の(s、t、u)
は、仰角がψOIである固有偏光の周りに分布しているの
で、直線Cの周りの回転角をψOIとすることにより、位
相板2を透過した各波長の光を(s、t、u)の分布に
近ずけることができる〔図11(b)〕。
At this time, R, G, and B are Poincare spheres viewed from the S 3 axis direction, which is a direction perpendicular to the straight line C whose azimuth angle is θ OI + 90 ° (that is, a direction parallel to the straight line A). Move to. For each wavelength (s, t, u), an example of which is shown in FIG.
Are distributed around the eigen-polarized light whose elevation angle is ψ OI , so by setting the rotation angle around the straight line C to ψ OI , the light of each wavelength transmitted through the phase plate 2 is (s, t, It is possible to approach the distribution of u) [Fig. 11 (b)].

【0085】位相板2のリタデーションΔnd2は次式
〔21〕の様に定めればよい。
The retardation Δnd 2 of the phase plate 2 may be determined by the following equation [21].

【0086】[0086]

【数11】 Δnd2=ψOIλ/360° 〔21〕 式〔21〕中のψOIには波長依存性があるため、全ての
可視波長領域で式〔21〕を満足する様にΔnd2を定
めることはできない。そこで、視感度が最大になる波長
550nmにおいて式を満足する様にΔnd2を定めれ
ばよい。
Δnd 2 = ψ OI λ / 360 ° [21] Since ψ OI in the formula [21] has wavelength dependence, Δnd 2 should satisfy the formula [21] in all visible wavelength regions. Cannot be specified. Therefore, Δnd 2 may be set so as to satisfy the equation at the wavelength of 550 nm where the visibility is maximized.

【0087】表1〜5の駆動用液晶層について、波長5
50nmの透過光のψOIを式〔21〕に代入して求めた
Δnd2を表11に示す。
For the driving liquid crystal layers in Tables 1 to 5, the wavelength 5
Table 11 shows Δnd 2 obtained by substituting ψ OI of transmitted light of 50 nm into the formula [21].

【0088】[0088]

【表11】 [Table 11]

【0089】ψOIはその定義から0〜90°以下の値を
取るが、STN−LCDやTN−LCDに用いられてい
るツイステッドネマチック液晶層の場合には、ψOIは2
0°〜70°以下の範囲にある。可視波長領域を400
nm〜700nmとして、式〔21〕からΔnd2の範
囲を求めると、25〜140nmとなる。
From its definition, ψ OI takes a value of 0 to 90 ° or less, but in the case of a twisted nematic liquid crystal layer used in STN-LCD or TN-LCD, ψ OI is 2
It is in the range of 0 ° to 70 ° or less. 400 in the visible wavelength range
When the range of Δnd 2 is calculated from the formula [21] with nm to 700 nm, it becomes 25 to 140 nm.

【0090】偏光板の透過軸方位角もψOIによって決ま
る。式〔21〕より、偏光板の透過軸はS3軸方向から
見たポアンカレ球上において、上側基板の配向処理方向
に対して20〜70°の範囲の角度をなせばよい。実空
間における角度はポアンカレ球上の角度の1/2である
ため、偏光板の透過軸と上側基板の配向処理方向がなす
角度は10〜35°とすればよい。
The transmission axis azimuth of the polarizing plate is also determined by ψ OI . According to the formula [21], the transmission axis of the polarizing plate may form an angle of 20 to 70 ° with respect to the orientation processing direction of the upper substrate on the Poincare sphere viewed from the S 3 axis direction. Since the angle in the real space is 1/2 of the angle on the Poincare sphere, the angle formed by the transmission axis of the polarizing plate and the alignment treatment direction of the upper substrate may be 10 to 35 °.

【0091】作用効果6:上側基板の外側に、基板側よ
り順に位相板、偏光板を積層することにより、暗表示時
の透過率が低減し、コントラスト比が増大する。また、
R、G、B各画素あるいはシアン、イエロー、マゼンダ
の各画素が暗表示となる電圧も一定になる。
Function 6: By laminating the phase plate and the polarizing plate on the outer side of the upper substrate in order from the substrate side, the transmittance during dark display is reduced and the contrast ratio is increased. Also,
The voltage at which each of the R, G, and B pixels or each of the cyan, yellow, and magenta pixels is in dark display is also constant.

【0092】作用効果7:2枚の位相板を用い、位相板
2の遅相軸を上基板の配向処理方向に対して平行に、位
相板1の遅相軸が上基板の配向処理方向に対して45°
となる様に置くことにより、各波長の光は暗表示時にコ
レステリック液晶層を透過して光吸収体層により吸収さ
れ、暗表示時の透過率が低減し、コントラスト比が増大
する。
Action 7: Two phase plates are used, the slow axis of the phase plate 2 is parallel to the alignment treatment direction of the upper substrate, and the slow axis of the phase plate 1 is in the alignment treatment direction of the upper substrate. To 45 °
By setting so that the light of each wavelength is transmitted through the cholesteric liquid crystal layer during dark display and absorbed by the light absorber layer, the transmittance during dark display is reduced and the contrast ratio is increased.

【0093】作用効果8:位相板2のリタデーションを
25〜140nmとすることにより、各波長の光は暗表
示時にコレステリック液晶層を透過して光吸収体層によ
り吸収され、暗表示時の透過率が低減し、コントラスト
比が増大する。
Function 8: By setting the retardation of the phase plate 2 to 25 to 140 nm, light of each wavelength is transmitted through the cholesteric liquid crystal layer during dark display and absorbed by the light absorber layer, and the transmittance during dark display is obtained. Is reduced and the contrast ratio is increased.

【0094】作用効果9:偏光板の透過軸と上基板の配
向処理方向がなす角を10〜35°とすることにより、
各波長の光は暗表示時にコレステリック液晶層を透過し
て光吸収体層により吸収され、暗表示時の透過率が低減
し、コントラスト比が増大する。
Function 9: By setting the angle between the transmission axis of the polarizing plate and the alignment treatment direction of the upper substrate to be 10 to 35 °,
Light of each wavelength passes through the cholesteric liquid crystal layer during dark display and is absorbed by the light absorber layer, which reduces the transmittance during dark display and increases the contrast ratio.

【0095】作用効果10:位相板1のリタデーション
を300〜1000nmとすることにより、各波長の光
は暗表示時にコレステリック液晶層を透過して光吸収体
層により吸収され、暗表示時の透過率が低減し、コント
ラスト比が増大する。
Action 10: By setting the retardation of the phase plate 1 to 300 to 1000 nm, light of each wavelength is transmitted through the cholesteric liquid crystal layer during dark display and absorbed by the light absorber layer, and the transmittance during dark display is obtained. Is reduced and the contrast ratio is increased.

【0096】上記においては、コレステリック液晶層の
ねじれ方向を反時計回りとしたが、時計回りであっても
かまわない。その場合は、E'=(0、0、1)となり、
(s、t、u)は次式〔22〕〜〔24〕で求められる。
Although the twist direction of the cholesteric liquid crystal layer is counterclockwise in the above description, it may be clockwise. In that case, E '= (0, 0, 1),
(s, t, u) is calculated by the following equations [22] to [24].

【0097】[0097]

【数12】 s=(1−cosΘ)rp+qsinΘ 〔22〕 t=(1−cosΘ)rq−psinΘ 〔23〕 u=r2+(1−r2)cosΘ 〔24〕 また、位相板としては、現在、ポリビニルアルコール、
ポリカーボネート等が用いられているが、この他にポリ
エーテルスルホン、セルロース、アクリル系高分子膜等
を用いてもよい。
S = (1-cos Θ) rp + qsin Θ [22] t = (1-cos Θ) rq-psin Θ [23] u = r 2 + (1-r 2 ) cos Θ [24] Further, as the phase plate, Currently, polyvinyl alcohol,
Although polycarbonate or the like is used, polyether sulfone, cellulose, an acrylic polymer film or the like may be used instead.

【0098】カラー表示には赤、青、緑の3色を用いる
ものと、イエロー、シアン、マゼンダの3色を用いるも
のがある。前者は色純度と表示色の鮮明さで後者に勝
り、後者は表示の明るさで前者に勝る。反射型表示装置
では表示の明るさが重要であるので、イエロー、シア
ン、マゼンダを用いたカラー表示も有効である。これを
実現するためには、例えば、マゼンダに対応するカラー
フィルタは赤と青の波長領域に特性反射を示すコレステ
リック液晶が必要になる。
There are two types of color display, one using three colors of red, blue and green, and the other using three colors of yellow, cyan and magenta. The former is superior to the latter in terms of color purity and sharpness of display colors, and the latter is superior in terms of display brightness. Since display brightness is important in a reflective display device, color display using yellow, cyan, and magenta is also effective. In order to realize this, for example, a color filter corresponding to magenta needs a cholesteric liquid crystal that exhibits characteristic reflection in the red and blue wavelength regions.

【0099】現在、コレステリック液晶で、単層で2つ
の波長領域に特性反射を示すものはまだ見出されていな
い。従って、赤と青の波長領域にそれぞれ特性反射を示
すコレステリック液晶層を2層重ねて用いれば、マゼン
ダに対応する表示色を得ることができる。
At present, no cholesteric liquid crystal having a single layer that exhibits characteristic reflection in two wavelength regions has been found. Therefore, a display color corresponding to magenta can be obtained by using two cholesteric liquid crystal layers that have characteristic reflections in the red and blue wavelength regions, respectively.

【0100】また、同様に、単層で100nm以上の波
長領域に特性反射を示すものは見出されていない。従っ
て、赤、青、緑の3色を用いてカラー表示を行なう場
合、特性反射の波長領域が異なるコレステリック液晶層
を複数重ねて用いれば、表示の明るさを増大することが
できる。なお、高複屈折のコレステリック液晶層を用い
ることにより積層数を低減できる。
Similarly, no single layer has been found to exhibit characteristic reflection in the wavelength region of 100 nm or more. Therefore, when performing color display using the three colors of red, blue, and green, the brightness of the display can be increased by using a plurality of cholesteric liquid crystal layers having different characteristic reflection wavelength regions in an overlapping manner. Note that the number of stacked layers can be reduced by using a cholesteric liquid crystal layer with high birefringence.

【0101】前記の位相板、偏光板の設定法は、カラー
フィルタとしてコレステリック液晶層を用いた場合に限
らず、可視波長領域に特性反射を示し、反射板兼偏光板
となるコレステリック液晶層を用いる場合にも有効であ
る。
The method of setting the phase plate and the polarizing plate is not limited to the case of using the cholesteric liquid crystal layer as the color filter, and the cholesteric liquid crystal layer which shows the characteristic reflection in the visible wavelength region and serves as the reflecting plate and the polarizing plate is used. It is also effective in cases.

【0102】また、本発明はXY電極を用いた液晶表示
装置だけではなく、例えばTFT方式、MIM方式を駆
動手段に用いた液晶表示装置にも用いることができ、各
種OA機器、電気機器、音響機器、電話器、ファクシミ
リ、カメラ、時計等の表示パネルや操作パネルの表示装
置として有効である。
Further, the present invention can be applied not only to a liquid crystal display device using XY electrodes but also to a liquid crystal display device using a TFT system or MIM system as a driving means, for example, various OA equipments, electric equipments, and acoustic equipments. It is effective as a display device for display panels and operation panels of devices, telephones, facsimiles, cameras, watches and the like.

【0103】[0103]

【実施例】本発明の液晶表示装置を実施例により説明す
る。
EXAMPLES The liquid crystal display device of the present invention will be described by way of examples.

【0104】〔実施例1〕図1に本発明の液晶表示装置
の構成を示す。上下の基板12,22はXY電極14,
24と配向膜11,21を備え、液晶層10を挟持して
いる。下基板22はコレステリック液晶層30を備えて
いる。XY電極14,24は、駆動回路15,25にそ
れぞれ接続されている。下基板の下方には光吸収体層4
0がある。
Example 1 FIG. 1 shows the structure of the liquid crystal display device of the present invention. The upper and lower substrates 12, 22 are XY electrodes 14,
24 and the alignment films 11 and 21, and the liquid crystal layer 10 is sandwiched therebetween. The lower substrate 22 includes a cholesteric liquid crystal layer 30. The XY electrodes 14 and 24 are connected to the drive circuits 15 and 25, respectively. A light absorber layer 4 is provided below the lower substrate.
There is 0.

【0105】上下基板12,22はガラス製で、XY電
極14,24はITOからなる。また、配向膜11,2
1はポリイミド系高分子からなり、ラビング法で配向処
理されている。配向処理条件は、切り込み量0.4m
m、回転数1000rpm、送り速度33m/sとし、
これによりチルト角を4°とし、上下基板のツイスト角
は240°とした。
The upper and lower substrates 12 and 22 are made of glass, and the XY electrodes 14 and 24 are made of ITO. In addition, the alignment films 11 and 12
Reference numeral 1 is made of a polyimide-based polymer, and is oriented by a rubbing method. Orientation processing condition is a cutting depth of 0.4 m
m, rotation speed 1000 rpm, feed speed 33 m / s,
As a result, the tilt angle was set to 4 ° and the twist angle of the upper and lower substrates was set to 240 °.

【0106】駆動用の液晶層10は、ネマチック液晶
(ロディック社製のHR9032、Δnは0.125)
とカイラル剤(メルク社製のS811、含有量は0.9
重量%)とからなり、層厚は6.2μmである。
The driving liquid crystal layer 10 is a nematic liquid crystal (HR9032 manufactured by Rodick, Δn is 0.125).
And chiral agent (S811 manufactured by Merck, content 0.9
Wt%) and the layer thickness is 6.2 μm.

【0107】コレステリック液晶層30は環状ポリシロ
キサン高分子からなり、その分子構造は前記化1に示
す。環状ポリシロキサン高分子はMol.Cryst.Liq.
Cryst.,Vol.199,pp.345〜378に記載
されている条件で合成した。
The cholesteric liquid crystal layer 30 is composed of a cyclic polysiloxane polymer, and its molecular structure is shown in Chemical Formula 1 above. The cyclic polysiloxane polymer is described in Mol. Cryst. Liq.
Cryst., Vol. 199, pp. It was synthesized under the conditions described in 345-378.

【0108】コレステリン骨格を含む側鎖の含有率を
(a)47%、(b)37%、(c)32%、(d)2
8%、(e)26%、(f)24%、(g)22%、
(h)18%、(i)16%、(j)14%とし、特性
反射の波長領域がそれぞれ(a)400nm〜470n
m、(b)420nm〜500nm、(c)440nm
〜530nm、(d)460nm〜550nm、(e)
490nm〜580nm、(f)510nm〜600n
m、(g)530nm〜620nm、(h)550nm
〜650nm、(i)570nm〜680nm、(j)
600nm〜710nmであるコレステリック液晶を用
いた。コレステリック液晶層30内には、特性反射波長
領域が互いに異なる領域Ch(1)、Ch(2)をストライ
プ状に分布,形成させた。Ch(1)には(a)と(c)
と(f)の積層体、Ch(2)には(i)と(j)の積層
体を用いた。
The content of the side chain containing the cholesterin skeleton was (a) 47%, (b) 37%, (c) 32%, (d) 2
8%, (e) 26%, (f) 24%, (g) 22%,
(H) 18%, (i) 16%, (j) 14%, and the characteristic reflection wavelength regions are (a) 400 nm to 470 n, respectively.
m, (b) 420 nm to 500 nm, (c) 440 nm
˜530 nm, (d) 460 nm to 550 nm, (e)
490 nm to 580 nm, (f) 510 nm to 600 n
m, (g) 530 nm to 620 nm, (h) 550 nm
˜650 nm, (i) 570 nm to 680 nm, (j)
A cholesteric liquid crystal having a wavelength of 600 nm to 710 nm was used. In the cholesteric liquid crystal layer 30, regions Ch (1) and Ch (2) having different characteristic reflection wavelength regions are distributed and formed in stripes. Ch (1) has (a) and (c)
And (f), and Ch (2) used (i) and (j).

【0109】まず初めに(a)と(i)のコレステリッ
ク液晶を液晶状態を取るよう加熱した状態にて、印刷法
を用いて基板上にストライプ状に塗布した。この時各コ
レステリック液晶は図2(a)の様に互いに接しておら
ず、基板上に山状に盛り上がっている。次いでローラを
用いて基板平面方向にシェアストレスを加え、図2
(b)の様に各コレステリック液晶を平坦にし、互いに
隣接するものが接する様にした。さらに、図2(c)の
様に(a)と(i)の上にそれぞれ(c)と(j)を塗
布し、同様にして平坦化した。なお、(c)の上には
(f)を塗布し、平坦化した。この時図2(d)の様に
段差が生じるため、その上に平坦化層を塗布し、図2
(e)の様に段差を無くし、ストライプ状に形成した。
First, the cholesteric liquid crystals of (a) and (i) were heated in a liquid crystal state and applied in stripes on a substrate by a printing method. At this time, the cholesteric liquid crystals are not in contact with each other as shown in FIG. Then, using a roller, shear stress is applied in the substrate plane direction,
As shown in (b), each cholesteric liquid crystal was flattened so that adjacent ones were in contact with each other. Further, as shown in FIG. 2C, (c) and (j) were applied on (a) and (i), respectively, and flattened in the same manner. Note that (f) was applied on top of (c) and flattened. At this time, since a step is formed as shown in FIG. 2D, a flattening layer is applied on the step, and the step shown in FIG.
As in (e), the step was eliminated and the film was formed in a stripe shape.

【0110】上記コレステリック液晶層は、ねじれの軸
を基板面に対し垂直にした。ストライプ方向と平行で、
1つのストライプに1本の電極が対応する様にXY電極
を形成した。以上の様にして波長400nm〜600n
m、570nm〜710nmに特性反射を示す、シア
ン、Rの2色に対応するカラーフィルタを作成した。該
フィルタを用い、反射型カラー液晶表示装置を作製する
ことができた。
The twist axis of the cholesteric liquid crystal layer was perpendicular to the substrate surface. Parallel to the stripe direction,
XY electrodes were formed so that one stripe corresponds to one electrode. As described above, the wavelength is 400 nm to 600 n
A color filter corresponding to two colors of cyan and R, which exhibits characteristic reflection at m, 570 nm to 710 nm, was prepared. A reflective color liquid crystal display device could be manufactured using the filter.

【0111】〔実施例2〕実施例1の液晶表示装置にお
いて、コレステリック液晶層内に特性反射波長領域が互
いに異なる領域Ch(1)、Ch(2)、Ch(3)をストラ
イプ状に分布,形成した。
Example 2 In the liquid crystal display device of Example 1, regions Ch (1), Ch (2), Ch (3) having different characteristic reflection wavelength regions are distributed in a stripe form in the cholesteric liquid crystal layer. Formed.

【0112】Ch(1)は、(i)と(j)の積層体、C
h(2)は(f)、Ch(3)は(a)と(c)の積層体と
それぞれ形成し、波長570nm〜710nm、510
nm〜600nm、400nm〜530nmに特性反射
を示す、R、G、B3色に対応するカラーフィルタを作
成した。該フィルタを用い、反射型フルカラー液晶表示
装置を作製することができた。
Ch (1) is a laminate of (i) and (j), C
h (2) is formed with (f), Ch (3) is formed with the laminated body of (a) and (c), respectively, and the wavelength is 570 nm to 710 nm, 510
A color filter corresponding to three colors of R, G, and B showing characteristic reflection in nm to 600 nm and 400 nm to 530 nm was prepared. A reflective full-color liquid crystal display device could be manufactured using this filter.

【0113】〔実施例3〕実施例2の液晶表示装置にお
いて、Ch(1)を(a)、(c)、(f)の積層体、C
h(2)を(f)、(j)の積層体、Ch(3)を(a)、
(b)、(i)の積層体を用い、波長400nm〜60
0nm、510nm〜710nm、400nm〜530
nmと570nm〜680nmに特性反射を示す、シア
ン、イエロー、マゼンダからなるカラーフィルタを作成
した。該フィルタを用い、反射型フルカラー液晶表示装
置を作製することができた。
[Embodiment 3] In the liquid crystal display device of Embodiment 2, Ch (1) is a laminate of (a), (c) and (f), and C is
h (2) is the laminated body of (f), (j), Ch (3) is (a),
Wavelength 400 nm-60 using the laminated body of (b) and (i)
0 nm, 510 nm to 710 nm, 400 nm to 530
nm, and a color filter made of cyan, yellow, and magenta exhibiting characteristic reflection at 570 nm to 680 nm was prepared. A reflective full-color liquid crystal display device could be manufactured using this filter.

【0114】〔実施例4〕実施例2の液晶表示装置に、
位相板1と位相板2を加えた。
Example 4 In the liquid crystal display device of Example 2,
Phase plate 1 and phase plate 2 were added.

【0115】表11より、位相板2の波長550nmに
おけるリタデーションを75nmとした。また、表6の
中では式〔20〕中の複号を−、nを0とした場合のΔ
nd 1の波長依存性がポリカーボネートのそれに近い。
そこで位相板1にはポリカーボネートを用い、波長55
0nmにおけるリタデーションを275nmとした。
From Table 11, the wavelength of the phase plate 2 is 550 nm.
The retardation in this case was 75 nm. In addition, in Table 6
Where Δ is when the compound number in the formula [20] is − and n is 0.
nd 1Has a wavelength dependence close to that of polycarbonate.
Therefore, polycarbonate is used for the phase plate 1 and the wavelength 55
The retardation at 0 nm was 275 nm.

【0116】また、位相板1の遅相軸角度は上基板12
の配向処理方向に平行にし、位相板1の遅相軸角度は上
基板12の配向処理方向と45°をなす様に設定した。
また、偏光板の透過軸角度は表11より上基板の配向処
理方向と約48°をなす様に設定した。
The slow axis angle of the phase plate 1 is the upper substrate 12
And the slow axis angle of the phase plate 1 was set to be 45 ° with the alignment treatment direction of the upper substrate 12.
Further, the transmission axis angle of the polarizing plate was set to be about 48 ° with respect to the alignment treatment direction of the upper substrate from Table 11.

【0117】この液晶表示装置の反射率の駆動電圧依存
性を測定したところ、R、G、Bのいずれの表示色も
2.1V付近で反射率が極小となり、明表示の反射率は
Rが14%、Gが10%、Bが14%であった。コント
ラスト比は1/240デューティ駆動においてRが7:
1、Gが8:1、Bが5:1であった。
When the driving voltage dependency of the reflectance of this liquid crystal display device was measured, the reflectance was minimal at around 2.1 V in any of the R, G, and B display colors, and the reflectance of bright display was R. 14%, G was 10%, and B was 14%. Contrast ratio is 1/240 duty drive, R is 7:
1, G was 8: 1 and B was 5: 1.

【0118】以上の様に位相板1と位相板2を加えるこ
とにより、いずれの表示色もほゞ同じ印加電圧値におい
て反射率が極小となり、カラー表示に加えて暗表示が可
能になった。
By adding the phase plate 1 and the phase plate 2 as described above, the reflectance is minimized at almost the same applied voltage value in any display color, and dark display is possible in addition to color display.

【0119】〔実施例5〕実施例3の液晶表示装置に、
位相板1と位相板2を加えた。位相板1にはポリカーボ
ネートを用い、波長550nmにおけるリタデーション
を275nmとした。また、位相板1の遅相軸角度は上
基板の配向処理方向に平行にし、位相板1の遅相軸角度
は上基板の配向処理方向と45°をなす様に設定した。
また、偏光板の透過軸角度は表11より上基板の配向処
理方向と約48°をなす様に設定した。
[Embodiment 5] In the liquid crystal display device of Embodiment 3,
Phase plate 1 and phase plate 2 were added. Polycarbonate was used for the phase plate 1, and the retardation at a wavelength of 550 nm was 275 nm. The slow axis angle of the phase plate 1 was set parallel to the alignment treatment direction of the upper substrate, and the slow axis angle of the phase plate 1 was set to be 45 ° with the alignment treatment direction of the upper substrate.
Further, the transmission axis angle of the polarizing plate was set to be about 48 ° with respect to the alignment treatment direction of the upper substrate from Table 11.

【0120】この液晶表示装置の反射率の駆動電圧依存
性を測定したところ、シアン、イエロー、マゼンダのい
ずれも2.1V付近で反射率が極小となり、明表示の反
射率はシアンが14%、イエローが10%、マゼンダが
14%であった。コントラスト比は1/240デューテ
ィ駆動においてシアンが6:1、イエローが7:1、マ
ゼンダが5:1であった。
When the driving voltage dependence of the reflectance of this liquid crystal display device was measured, the reflectance was minimal at around 2.1 V for all of cyan, yellow and magenta, and the reflectance for bright display was 14% for cyan, Yellow was 10% and magenta was 14%. The contrast ratio was 6: 1 for cyan, 7: 1 for yellow, and 5: 1 for magenta in 1/240 duty driving.

【0121】以上の様に位相板1と位相板2を加えるこ
とによりいずれの表示色もほゞ同じ印加電圧値において
反射率が極小となり、カラー表示に加えて暗表示が可能
になった。
By adding the phase plate 1 and the phase plate 2 as described above, the reflectance is minimized at almost the same applied voltage value in any display color, and dark display is possible in addition to color display.

【0122】〔実施例6〕実施例4の液晶表示装置にお
いて、液晶材料としてΔnが0.15であるメルク社製
のMJ89122を用いた。表11より、位相板2の波
長550nmにおけるリタデーションを68nmとし
た。また、表7の中では式〔20〕中の複号を−、nを
0とした場合のΔnd1の波長依存性がポリカーボネー
トのそれに近い。そこで、位相板1にはポリカーボネー
トを用い、波長550nmにおけるリタデーションを3
51nmとした。
Example 6 In the liquid crystal display device of Example 4, MJ89122 manufactured by Merck & Co. having a Δn of 0.15 was used as the liquid crystal material. From Table 11, the retardation at a wavelength of 550 nm of the phase plate 2 was set to 68 nm. Further, in Table 7, the wavelength dependence of Δnd 1 when the compound in the formula [20] is − and n is 0 is close to that of polycarbonate. Therefore, polycarbonate is used for the phase plate 1 and the retardation at a wavelength of 550 nm is set to 3
It was set to 51 nm.

【0123】また、位相板1の遅相軸角度は上基板の配
向処理方向に平行にし、位相板2の遅相軸角度は上基板
の配向処理方向と45°をなす様に設定した。また、偏
光板の透過軸角度は表11より上基板の配向処理方向と
約45°をなす様に設定した。
Further, the slow axis angle of the phase plate 1 was set parallel to the alignment treatment direction of the upper substrate, and the slow axis angle of the phase plate 2 was set to be 45 ° with the alignment treatment direction of the upper substrate. The transmission axis angle of the polarizing plate was set to be about 45 ° with the alignment treatment direction of the upper substrate from Table 11.

【0124】R、G、Bのいずれの表示領域も2.1V
付近で反射率が極小となり、コントラスト比は1/24
0デューティ駆動においてRが8:1、Gが9:1、B
が6:1であった。
All display areas of R, G and B are 2.1V
The reflectivity becomes minimal in the vicinity, and the contrast ratio is 1/24
In 0 duty driving, R is 8: 1, G is 9: 1 and B
Was 6: 1.

【0125】以上の様に位相板1と位相板2を加えるこ
とにより、いずれの表示色もほゞ同じ印加電圧値におい
て反射率が極小となり、カラー表示に加えて暗表示が可
能になった。
By adding the phase plate 1 and the phase plate 2 as described above, the reflectance is minimized at almost the same applied voltage value in any display color, and dark display is possible in addition to color display.

【0126】〔実施例7〕実施例4の液晶表示装置にお
いて、液晶材料にΔnが0.17であるロディック社製
HR0008を用いた。
[Embodiment 7] In the liquid crystal display device of Embodiment 4, HR0008 manufactured by Roddick Corporation having Δn of 0.17 was used as the liquid crystal material.

【0127】表11より、位相板2の波長550nmに
おけるリタデーションを68nmとした。また、表8の
中では式〔20〕中の複号を+、nを0とした場合のΔ
nd1の波長依存性がポリビニルアルコールのそれに近
い。そこで位相板1にはポリビニルアルコールを用い、
波長550nmにおけるリタデーションを678nmと
した。また、位相板1の遅相軸角度は上基板の配向処理
方向に平行にし、位相板2の遅相軸角度は上基板の配向
処理方向と45°をなす様に設定した。また、偏光板の
透過軸角度は表11より上基板の配向処理方向と約49
°をなす様に設定した。
From Table 11, the retardation of the phase plate 2 at a wavelength of 550 nm was set to 68 nm. Further, in Table 8, Δ when the compound sign in the formula [20] is + and n is 0
The wavelength dependence of nd 1 is close to that of polyvinyl alcohol. Therefore, polyvinyl alcohol is used for the phase plate 1,
The retardation at a wavelength of 550 nm was 678 nm. Further, the slow axis angle of the phase plate 1 was set parallel to the alignment treatment direction of the upper substrate, and the slow axis angle of the phase plate 2 was set to be 45 ° with the alignment treatment direction of the upper substrate. In addition, the transmission axis angle of the polarizing plate is about 49 with respect to the alignment treatment direction of the substrate above Table 11.
It was set to make °.

【0128】R、G、Bのいずれの表示領域も2.2V
付近で反射率が極小となり、コントラスト比は1/24
0デューティ駆動においてRが8:1、Gが10:1、
Bが10:1であった。
All display areas of R, G and B are 2.2V
The reflectivity becomes minimal in the vicinity, and the contrast ratio is 1/24
In 0 duty driving, R is 8: 1, G is 10: 1,
B was 10: 1.

【0129】以上の様に位相板1と位相板2を加えるこ
とによりいずれの表示色もほゞ同じ印加電圧値において
反射率が極小となり、カラー表示に加えて暗表示が可能
になった。
By adding the phase plate 1 and the phase plate 2 as described above, the reflectance is minimized in any display color at substantially the same applied voltage value, and dark display is possible in addition to color display.

【0130】〔実施例8〕実施例4の液晶表示装置にお
いて、液晶材料にΔnが0.13であるロディック社製
HR0001を用いた。ツイスト角を260°とし、カ
イラル剤を1.0重量%含有させた。
[Embodiment 8] In the liquid crystal display device of Embodiment 4, HR0001 manufactured by Roddick Corporation having Δn of 0.13 was used as the liquid crystal material. The twist angle was 260 ° and the chiral agent was contained in an amount of 1.0% by weight.

【0131】表11より、位相板2の波長550nmに
おけるリタデーションを82nmとした。また、表9の
中では式〔20〕中の複号を+、nを0とした場合のΔ
nd1の波長依存性がポリビニルアルコールのそれに近
い。そこで位相板1にはポリビニルアルコールを用い、
波長550nmにおけるリタデーションを626nmと
した。また、位相板2の遅相軸角度は上基板の配向処理
方向に平行にし、位相板1の遅相軸角度は上基板の配向
処理方向と45°をなす様に設定した。また、偏光板の
透過軸角度は表11より上基板の配向処理方向と約54
°をなす様に設定した。
From Table 11, the retardation of the phase plate 2 at a wavelength of 550 nm was set to 82 nm. Further, in Table 9, Δ when the compound sign in the formula [20] is + and n is 0
The wavelength dependence of nd 1 is close to that of polyvinyl alcohol. Therefore, polyvinyl alcohol is used for the phase plate 1,
The retardation at a wavelength of 550 nm was set to 626 nm. Further, the slow axis angle of the phase plate 2 was set parallel to the alignment treatment direction of the upper substrate, and the slow axis angle of the phase plate 1 was set to be 45 ° with the alignment treatment direction of the upper substrate. In addition, the transmission axis angle of the polarizing plate is about 54 with respect to the alignment treatment direction of the substrate above Table 11.
It was set to make °.

【0132】R、G、Bのいずれの表示領域も2.1V
付近で反射率が極小となり、コントラスト比は1/24
0デューティ駆動においてRが10:1、Gが13:
1、Bが12:1であった。
All display areas of R, G and B are 2.1V
The reflectivity becomes minimal in the vicinity, and the contrast ratio is 1/24
In 0 duty driving, R is 10: 1 and G is 13:
1, B was 12: 1.

【0133】以上の様に位相板1と位相板2を加えるこ
とによりいずれの表示色もほゞ同じ印加電圧値において
反射率が極小となり、カラー表示に加えて暗表示が可能
になった。なお、本実施例の液晶表示装置を携帯型情報
端末機の搭載例を図7に示す。
By adding the phase plate 1 and the phase plate 2 as described above, the reflectance is minimized at almost the same applied voltage value in any display color, and dark display is possible in addition to color display. FIG. 7 shows an example of mounting the liquid crystal display device of this embodiment on a portable information terminal.

【0134】〔実施例9〕実施例4の液晶表示装置にお
いて、液晶材料にΔnが0.13であるロディック社製
HR0001を用いた。ツイスト角を90°とし、カイ
ラル剤を0.4重量%含有させた。また、実施例1のX
Y電極14,24の代わりに薄膜トランジスタ(TF
T)を備えた基板を用い、駆動回路15,25もTFT
駆動用とした。
[Embodiment 9] In the liquid crystal display device of Embodiment 4, HR0001 manufactured by Roddick Corporation having Δn of 0.13 was used as the liquid crystal material. The twist angle was 90 ° and the chiral agent was contained in an amount of 0.4% by weight. In addition, X in Example 1
Instead of the Y electrodes 14 and 24, a thin film transistor (TF
T) is used and the driving circuits 15 and 25 are also TFTs.
It was for driving.

【0135】表11より、位相板2の波長550nmに
おけるリタデーションを47nmとした。また、表10
の中では式〔20〕中の複号を−、nを1とした場合の
Δnd1の波長依存性がポリカーボネートのそれに近
い。そこで位相板1にはポリカーボネートを用い、波長
550nmにおけるリタデーションを668nmとし
た。また、位相板1の遅相軸角度は上基板の配向処理方
向に平行にし、位相板2の遅相軸角度は上基板の配向処
理方向と45°をなす様に設定した。また、偏光板の透
過軸角度は表11より上基板の配向処理方向と約31°
をなす様に設定した。
From Table 11, the retardation of the phase plate 2 at a wavelength of 550 nm is set to 47 nm. Table 10
Among them, the wavelength dependence of Δnd 1 when the compound in the formula [20] is − and n is 1 is close to that of polycarbonate. Therefore, polycarbonate is used for the phase plate 1 and the retardation at a wavelength of 550 nm is set to 668 nm. Further, the slow axis angle of the phase plate 1 was set parallel to the alignment treatment direction of the upper substrate, and the slow axis angle of the phase plate 2 was set to be 45 ° with the alignment treatment direction of the upper substrate. In addition, the transmission axis angle of the polarizing plate is about 31 ° with the alignment treatment direction of the upper substrate from Table 11.
It was set so that

【0136】R、G、Bのいずれの表示領域も2.1V
付近で反射率が極小となり、コントラスト比はRが2
0:1、Gが32:1、Bが22:1であった。以上の
様に、TFT方式においても反射型カラー表示が可能で
ある。
All display areas of R, G and B are 2.1V
In the vicinity, the reflectance becomes minimal, and the contrast ratio R is 2
The ratio was 0: 1, G was 32: 1, and B was 22: 1. As described above, reflective color display is possible even in the TFT system.

【0137】〔実施例10〕実施例5の液晶表示装置に
おいて、液晶材料にΔnが0.13であるロディック社
製HR0001を用いた。ツイスト角を90°とし、カ
イラル剤を0.4重量%含有させた。また、実施例1の
XY電極の代わりにTFTを備えた基板を用い、駆動回
路もTFT駆動用とした。
[Embodiment 10] In the liquid crystal display device of Embodiment 5, HR0001 manufactured by Roddick Corporation having Δn of 0.13 was used as the liquid crystal material. The twist angle was 90 ° and the chiral agent was contained in an amount of 0.4% by weight. In addition, a substrate provided with TFTs was used instead of the XY electrodes of Example 1, and the driving circuit was also for driving the TFTs.

【0138】表11より、位相板2の波長550nmに
おけるリタデーションを47nmとした。また、表10
の中では式〔20〕中の複号を−、nを1とした場合の
Δnd1の波長依存性がポリカーボネートのそれに近
い。そこで位相板1にはポリカーボネートを用い、波長
550nmにおけるリタデーションを668nmとし
た。また、位相板1の遅相軸角度は上基板の配向処理方
向に平行にし、位相板2の遅相軸角度は上基板の配向処
理方向と45°をなす様に設定した。また、偏光板の透
過軸角度は表11より上基板の配向処理方向と約31°
をなす様に設定した。
From Table 11, the retardation of the phase plate 2 at a wavelength of 550 nm was set to 47 nm. Table 10
Among them, the wavelength dependence of Δnd 1 when the compound in the formula [20] is − and n is 1 is close to that of polycarbonate. Therefore, polycarbonate is used for the phase plate 1 and the retardation at a wavelength of 550 nm is set to 668 nm. Further, the slow axis angle of the phase plate 1 was set parallel to the alignment treatment direction of the upper substrate, and the slow axis angle of the phase plate 2 was set to be 45 ° with the alignment treatment direction of the upper substrate. In addition, the transmission axis angle of the polarizing plate is about 31 ° with the alignment treatment direction of the upper substrate from Table 11.
It was set so that

【0139】イエロー、シアン、マゼンダのいずれの表
示領域も2.1V付近で反射率が極小となり、コントラ
スト比はイエローが18:1、シアンが18:1、マゼ
ンダが22:1であった。
In all the display areas of yellow, cyan, and magenta, the reflectance was minimal at around 2.1 V, and the contrast ratio was 18: 1 for yellow, 18: 1 for cyan, and 22: 1 for magenta.

【0140】〔実施例11〕実施例1の液晶表示装置
に、位相板1と位相板2を加えた。
Example 11 The phase plate 1 and the phase plate 2 were added to the liquid crystal display device of Example 1.

【0141】表11より、位相板2の波長550nmに
おけるリタデーションを75nmとした。また、表6の
中では式〔20〕中の複号を−、nを0とした場合のΔ
nd 1の波長依存性がポリカーボネートのそれに近い。
そこで位相板1にはポリカーボネートを用い、波長55
0nmにおけるリタデーションを275nmとした。
From Table 11, the wavelength of the phase plate 2 is 550 nm.
The retardation in this case was 75 nm. In addition, in Table 6
Where Δ is when the compound number in the formula [20] is − and n is 0.
nd 1Has a wavelength dependence close to that of polycarbonate.
Therefore, polycarbonate is used for the phase plate 1 and the wavelength 55
The retardation at 0 nm was 275 nm.

【0142】また、位相板1の遅相軸角度は上基板の配
向処理方向に平行にし、位相板2の遅相軸角度は上基板
の配向処理方向と45°をなす様に設定した。また、偏
光板の透過軸角度は表11より上基板の配向処理方向と
約48°をなす様に設定した。
Further, the slow axis angle of the phase plate 1 was set parallel to the alignment treatment direction of the upper substrate, and the slow axis angle of the phase plate 2 was set to be 45 ° with the alignment treatment direction of the upper substrate. Further, the transmission axis angle of the polarizing plate was set to be about 48 ° with respect to the alignment treatment direction of the upper substrate from Table 11.

【0143】この液晶表示装置の反射率の駆動電圧依存
性を測定したところ、シアン、Rのいずれの表示色も
2.1V付近で反射率が極小となり、明表示の反射率は
シアンが25%、Rが14%であった。コントラスト比
は1/240デューティ駆動においてシアンが6:1、
Rが7:1であった。
When the driving voltage dependency of the reflectance of this liquid crystal display device was measured, the reflectance was minimal at around 2.1 V for both cyan and R display colors, and the reflectance for bright display was 25% for cyan. , R was 14%. Contrast ratio is 1/240 duty drive, cyan is 6: 1,
R was 7: 1.

【0144】以上の様に位相板1と位相板2を加えるこ
とによりいずれの表示色もほゞ同じ印加電圧値において
反射率が極小となり、暗表示が可能になった。これによ
り、例えば白の背景色と黒の文字の間に赤でアンダーラ
インを引く等の表示が可能になった。
As described above, by adding the phase plate 1 and the phase plate 2, the reflectance is minimized in any display color at almost the same applied voltage value, and dark display is possible. This has made it possible to display, for example, an underline in red between a white background color and black characters.

【0145】〔実施例12〕図13に示す様な、パター
ン表示部とマトリクス表示部から構成され、日本の主要
都市名とその位置を表示する液晶表示装置を作成した。
パターン表示部には日本地図と主要都市が表示されてお
り、このうち主要都市の位置は円形の電極とこれに対応
する円形のRフィルターを用いて表示し、上側電極、下
側電極の形状をそれぞれ図14(a)、(b)に、カラ
ーフィルタの形状を図15に示す。図15の斜線部分は
Rのカラーフィルタ151であり、実施例1中の
(f)、(i)のコレステリック液晶層の積層体を用い
た。それ以外の部分は白表示部152であり、実施例1
中の(a)、(d)、(h)のコレステリック液晶層の
積層体を用いた。パターン表示部の電極形状とカラーフ
ィルタ形状以外は実施例11と同様にした。選択された
都市は赤で表示され、選択されない都市の位置は黒で表
示されるようにした。
[Embodiment 12] As shown in FIG. 13, a liquid crystal display device was constructed which was composed of a pattern display portion and a matrix display portion and which displayed the names of major cities in Japan and their positions.
A map of Japan and major cities are displayed in the pattern display area. The positions of the major cities are displayed using circular electrodes and circular R filters corresponding to them, and the shapes of the upper and lower electrodes are displayed. The shapes of the color filters are shown in FIGS. 14A and 14B, respectively, and FIG. The shaded portion in FIG. 15 is the R color filter 151, and the laminated body of the cholesteric liquid crystal layers of (f) and (i) in Example 1 was used. The other part is the white display portion 152, and
The laminated body of the cholesteric liquid crystal layers of (a), (d), and (h) therein was used. Example 11 was the same as Example 11 except for the electrode shape and the color filter shape of the pattern display portion. The selected cities are displayed in red, and the locations of unselected cities are displayed in black.

【0146】この様にXY電極以外の形状の電極を備え
た液晶表示装置にも本発明は有効である。
As described above, the present invention is also effective for a liquid crystal display device provided with an electrode having a shape other than the XY electrodes.

【0147】〔比較例〕実施例1の液晶表示装置におい
て、コレステリック液晶層30を従来の顔料を用いたカ
ラーフィルタに置き換えた。その透過スペクトルを図1
2に示す。更に光吸収体層40を1/4波長板と偏光板
と反射板に変えた。明表示の反射率はそれぞれRが10
%、Gが8%、Bが8%と低い。
[Comparative Example] In the liquid crystal display device of Example 1, the cholesteric liquid crystal layer 30 was replaced with a conventional color filter using a pigment. The transmission spectrum is shown in Fig. 1.
2 shows. Further, the light absorber layer 40 was replaced with a quarter wave plate, a polarizing plate and a reflecting plate. The reflectance of bright display is 10 for each R
%, G is 8%, and B is as low as 8%.

【0148】この様に、従来の顔料を用いたカラーフィ
ルタと2枚の偏光板を用いた反射型カラー液晶表示装置
は、本発明の表示装置に比べて、表示の明るさの低下が
大きいことが分かる。
As described above, the reflection type color liquid crystal display device using the color filter using the conventional pigment and the two polarizing plates has a large decrease in display brightness as compared with the display device of the present invention. I understand.

【0149】[0149]

【発明の効果】以上により、本発明によれば、従来の反
射型液晶表示装置よりも明るい表示の反射型液晶表示装
置を得ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a reflection type liquid crystal display device having a brighter display than the conventional reflection type liquid crystal display device.

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

【図1】本発明の液晶表示装置の構成を示す模式斜視図
である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a configuration of a liquid crystal display device of the present invention.

【図2】実施例1の液晶表示装置のカラーフィルタの作
成工程図である。
FIG. 2 is a process drawing of a color filter of the liquid crystal display device of Example 1.

【図3】コレステリック液晶層の反射スペクトルと従来
の染料を用いたカラーフィルタの透過スペクトルのそれ
ぞれの強度の最大値を規格化して示すスペクトル図であ
る。
FIG. 3 is a spectrum diagram showing normalized maximum values of respective intensities of a reflection spectrum of a cholesteric liquid crystal layer and a transmission spectrum of a color filter using a conventional dye.

【図4】コレステリック液晶層の透過スペクトル図であ
る。
FIG. 4 is a transmission spectrum diagram of a cholesteric liquid crystal layer.

【図5】本発明の液晶表示装置の構成を示す模式断面図
である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device of the present invention.

【図6】従来の液晶表示装置の構成を示す模式断面図で
ある。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a conventional liquid crystal display device.

【図7】本発明の携帯型情報端末機への搭載例を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of installation in a portable information terminal of the present invention.

【図8】S3軸方向から見たポアンカレ球上における本
発明の液晶表示装置の駆動用液晶層の固有偏光を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing the intrinsic polarization of the driving liquid crystal layer of the liquid crystal display device of the present invention on the Poincare sphere viewed from the S 3 axis direction.

【図9】S3軸方向から見たポアンカレ球上における本
発明の液晶表示装置の入射透過光に望ましい偏光分散状
態を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a desirable polarization dispersion state for incident transmitted light of a liquid crystal display device of the present invention on a Poincare sphere viewed from the S 3 axis direction.

【図10】(a)はS3軸方向から見たポアンカレ球で
あり、位相板1の遅相軸と偏光板の透過軸の方位角の設
定法を示す図であり、(b)は(a)中の直線Aの方向
から見たポアンカレ球表面であり、位相板1のリタデー
ションの設定法を示す図である。
10A is a Poincare sphere viewed from the S 3 axis direction, showing a method of setting the azimuth angles of the slow axis of the phase plate 1 and the transmission axis of the polarizing plate, and FIG. It is a Poincare sphere surface seen from the direction of the straight line A in a), and is a figure which shows the setting method of the retardation of the phase plate 1.

【図11】(a)はS3軸方向から見たポアンカレ球で
あり、位相板2の遅相軸の設定法を示す図であり、
(b)はポアンカレ球であり、位相板2のリタデーショ
ンの設定法を示す図である。
FIG. 11A is a Poincare sphere viewed from the S 3 axis direction, showing a method of setting the slow axis of the phase plate 2;
(B) is a Poincare sphere and is a diagram showing a method of setting the retardation of the phase plate 2.

【図12】従来のカラーフィルタの透過スペクトル図で
ある。
FIG. 12 is a transmission spectrum diagram of a conventional color filter.

【図13】実施例12の液晶表示装置の表示パターンの
一例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a display pattern of the liquid crystal display device of Example 12.

【図14】実施例12の液晶表示装置の上下の電極形状
を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing the shape of upper and lower electrodes of the liquid crystal display device of Example 12.

【図15】実施例12の液晶表示装置のカラーフィルタ
の分布図である。
FIG. 15 is a distribution diagram of color filters of the liquid crystal display device of Example 12.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…液晶層、11,21…配向膜、12…上基板、1
4,24…電極、15,25…駆動部、16…上偏光
板、17…位相板、22…下基板、26…下偏光板、3
0…コレステリック液晶層、31…従来のカラーフィル
タ、32…平坦化層、40…光吸収体層、50…反射
板、71…表示部、72…操作部、73…アンテナ、4
50…波長450nmの透過光、500…波長500n
mの透過光、550…波長550nmの透過光、600
…波長600nmの透過光、650…波長650nmの
透過光、θOI…ポアンカレ球上での固有偏光の座標を表
す方位角、ψOI…ポアンカレ球上での座標を表す仰角、
R…波長650nmの透過光、G…波長nm550の透
過光、B…波長450nmの透過光、A…位相板1の遅
相軸方位、C…位相板2の遅相軸方位、BE,BE’…
偏光板透過軸方位、Θ…駆動用液晶層の固有偏光の周り
の透過光の回転角、R…従来の赤表示のカラーフィルタ
の透過スペクトル、G…従来の緑表示のカラーフィルタ
の透過スペクトル、B…従来の青表示のカラーフィルタ
の透過スペクトル、131…パターン表示部、132…
マトリクス表示部、133…選択された都市の位置を示
す赤表示、134…選択されない都市の位置を示す黒表
示、151…R表示のカラーフィルタ、152…白表示
のカラーフィルタ、160…基板、161…コレステリ
ック液晶(a)、162…コレステリック液晶(i)、
163…コレステリック液晶(c)、164…コレステ
リック液晶(j)、165…コレステリック液晶
(f)、166…平坦化層。
10 ... Liquid crystal layer, 11, 21 ... Alignment film, 12 ... Upper substrate, 1
4, 24 ... Electrodes, 15, 25 ... Driving unit, 16 ... Upper polarizing plate, 17 ... Phase plate, 22 ... Lower substrate, 26 ... Lower polarizing plate, 3
0 ... Cholesteric liquid crystal layer, 31 ... Conventional color filter, 32 ... Flattening layer, 40 ... Light absorber layer, 50 ... Reflector plate, 71 ... Display section, 72 ... Operation section, 73 ... Antenna, 4
50 ... Transmitted light of wavelength 450 nm, 500 ... Wavelength 500 n
m transmitted light, 550 ... Transmitted light of wavelength 550 nm, 600
... transmitted light through the wavelength 600 nm, 650 ... transmitted light through the wavelength 650 nm, theta OI ... azimuth representing the coordinates of the intrinsic polarization on the Poincare sphere, elevation representing the coordinates on [psi OI ... Poincare sphere,
R ... Transmitted light of wavelength 650 nm, G ... Transmitted light of wavelength 550 nm, B ... Transmitted light of wavelength 450 nm, A ... Slow axis azimuth of phase plate 1, C ... Slow axis azimuth of phase plate 2, BE, BE ' …
Polarizer transmission axis azimuth, Θ ... Rotation angle of transmitted light around intrinsic polarization of driving liquid crystal layer, R ... Transmission spectrum of conventional color filter for red display, G ... Transmission spectrum of color filter for conventional green display, B ... Transmission spectrum of a conventional blue color filter, 131 ... Pattern display section, 132 ...
Matrix display part 133 ... Red display showing the position of the selected city, 134 ... Black display showing the position of the unselected city, 151 ... Color filter for R display, 152 ... Color filter for white display, 160 ... Substrate, 161 ... Cholesteric liquid crystal (a), 162 ... Cholesteric liquid crystal (i),
163 ... Cholesteric liquid crystal (c), 164 ... Cholesteric liquid crystal (j), 165 ... Cholesteric liquid crystal (f), 166 ... Planarization layer.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向して配置された上下基板と液晶層、
前記液晶層に2値以上の電圧を印加する駆動部を有する
電極を前記基板面に備えており、前記液晶層が前記上下
基板によって挟持されている反射型液晶表示装置であっ
て、 前記下基板にコレステリック液晶層と光吸収層を備え、
前記コレステリック液晶層は使用者側から見て前記電極
の下側に、前記光吸収層は前記コレステリック液晶層の
下側に配置され、前記コレステリック液晶層は特性反射
の波長領域が互いに異なる複数の領域を有し、特性反射
の波長領域がAnmからBnm(n、mは1、2、3…の整
数)である領域をCh(n)とすると、Anmはいずれも4
00nm以上で、かつ、Bnmはいずれも1000nm以
下であることを特徴とする反射型液晶表示装置。
1. An upper and lower substrate and a liquid crystal layer, which are opposed to each other,
A reflection type liquid crystal display device comprising an electrode having a drive unit for applying a binary voltage or more to the liquid crystal layer, the liquid crystal layer being sandwiched between the upper and lower substrates. Is equipped with a cholesteric liquid crystal layer and a light absorption layer,
The cholesteric liquid crystal layer is disposed below the electrode as viewed from the user side, the light absorbing layer is disposed below the cholesteric liquid crystal layer, and the cholesteric liquid crystal layer has a plurality of regions having different characteristic reflection wavelength regions. has, B nm wavelength region from a nm of characteristic reflection (n, m is 1, 2, 3, ... integer) when the region is the Ch (n), both a nm is 4
A reflective liquid crystal display device, characterized in that it is at least 00 nm and B nm is at most 1000 nm.
【請求項2】 対向して配置された上下基板と液晶層、
前記液晶層に2値以上の電圧を印加する駆動部を有する
XY電極を前記基板面に備えており、前記液晶層が前記
上下基板によって挟持されている反射型液晶表示装置で
あって、 前記下基板にコレステリック液晶層と光吸収層を備え、
前記コレステリック液晶層は使用者側から見て前記電極
の下側に、前記光吸収層は前記コレステリック液晶層の
下側に配置され、前記コレステリック液晶層は特性反射
の波長領域が互いに異なる複数の領域を有し、特性反射
の波長領域がAnmからBnm(n、mは1、2、3…の整
数)である領域をCh(n)とすると、Anmはいずれも4
00nm以上で、かつ、Bnmはいずれも1000nm以
下であることを特徴とする反射型液晶表示装置。
2. The upper and lower substrates and the liquid crystal layer, which are arranged to face each other,
A reflection type liquid crystal display device, comprising: an XY electrode having a driving unit for applying a binary voltage or more to the liquid crystal layer, provided on the substrate surface, wherein the liquid crystal layer is sandwiched between the upper and lower substrates. The substrate is equipped with a cholesteric liquid crystal layer and a light absorption layer,
The cholesteric liquid crystal layer is disposed below the electrode as viewed from the user side, the light absorbing layer is disposed below the cholesteric liquid crystal layer, and the cholesteric liquid crystal layer has a plurality of regions having different characteristic reflection wavelength regions. has, B nm wavelength region from a nm of characteristic reflection (n, m is 1, 2, 3, ... integer) when the region is the Ch (n), both a nm is 4
A reflective liquid crystal display device, characterized in that it is at least 00 nm and B nm is at most 1000 nm.
【請求項3】 対向して配置された上下基板と液晶層、
前記液晶層に2値以上の電圧を印加する駆動部を有する
XY電極を前記基板面に備えており、前記液晶層が前記
上下基板によって挟持されている反射型液晶表示装置で
あって、 前記下基板にコレステリック液晶層と光吸収層を備え、
前記コレステリック液晶層は使用者側から見て前記電極
の下側に、前記光吸収層は前記コレステリック液晶層の
下側に配置され、前記コレステリック液晶層はCh
(1)、Ch(2)、Ch(3)を有し、各領域の層平面に垂直
に入射した光に対する特性反射の波長領域がそれぞれA
11≧400nm、B11≦550nm、A21≧450n
m、B21≦650nm、A31≧550nm、B31≦10
00nmであることを特徴とする反射型液晶表示装置。
3. The upper and lower substrates and the liquid crystal layer, which are arranged to face each other,
A reflection type liquid crystal display device, comprising: an XY electrode having a driving unit for applying a binary voltage or more to the liquid crystal layer, provided on the substrate surface, wherein the liquid crystal layer is sandwiched between the upper and lower substrates. The substrate is equipped with a cholesteric liquid crystal layer and a light absorption layer,
The cholesteric liquid crystal layer is disposed below the electrode when viewed from the user side, the light absorbing layer is disposed below the cholesteric liquid crystal layer, and the cholesteric liquid crystal layer is Ch.
It has (1), Ch (2), and Ch (3), and the wavelength range of the characteristic reflection for the light incident perpendicular to the layer plane of each region is
11 ≧ 400 nm, B 11 ≦ 550 nm, A 21 ≧ 450 n
m, B 21 ≦ 650 nm, A 31 ≧ 550 nm, B 31 ≦ 10
A reflective liquid crystal display device having a thickness of 00 nm.
【請求項4】 対向して配置された上下基板と液晶層、
前記液晶層に2値以上の電圧を印加する駆動部を有する
XY電極を前記基板面に備えており、前記液晶層が前記
上下基板によって挟持されている反射型液晶表示装置で
あって、 前記下基板にコレステリック液晶層と光吸収層を備え、
前記コレステリック液晶層は使用者側から見て前記電極
の下側に、前記光吸収層は前記コレステリック液晶層の
下側に配置され、前記コレステリック液晶層はCh
(1)、Ch(2)、Ch(3)を有し、各領域の層平面に垂直
に入射した光に対する特性反射の波長領域がそれぞれA
11≧400nm、B11≦600nm、A21≧500n
m、B21≦1000nm、A31≧400nm、B31≦5
40nm、A32≧560nm、B32≦1000nmであ
ることを特長とする反射型液晶表示装置。
4. An upper and lower substrate and a liquid crystal layer, which are arranged to face each other,
A reflection type liquid crystal display device, comprising: an XY electrode having a driving unit for applying a binary voltage or more to the liquid crystal layer, provided on the substrate surface, wherein the liquid crystal layer is sandwiched between the upper and lower substrates. The substrate is equipped with a cholesteric liquid crystal layer and a light absorption layer,
The cholesteric liquid crystal layer is disposed below the electrode when viewed from the user side, the light absorbing layer is disposed below the cholesteric liquid crystal layer, and the cholesteric liquid crystal layer is Ch.
(1), Ch (2), Ch (3), and the wavelength range of characteristic reflection for light incident perpendicularly to the layer plane of each region is A
11 ≧ 400 nm, B 11 ≦ 600 nm, A 21 ≧ 500 n
m, B 21 ≦ 1000 nm, A 31 ≧ 400 nm, B 31 ≦ 5
A reflective liquid crystal display device characterized by having 40 nm, A 32 ≧ 560 nm, and B 32 ≦ 1000 nm.
【請求項5】 前記コレステリック液晶層の特性反射の
各波長領域が表示画素に対応して設けられている請求項
1,2,3または4に記載の反射型液晶表示装置。
5. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein each wavelength region of characteristic reflection of the cholesteric liquid crystal layer is provided corresponding to a display pixel.
【請求項6】 前記コレステリック液晶層の複屈折が
0.2以上である請求項1〜5のいずれかに記載の反射
型液晶表示装置。
6. The reflection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the birefringence of the cholesteric liquid crystal layer is 0.2 or more.
【請求項7】 前記上基板の外側に、基板側より順に位
相板、偏光板が積層されている請求項1〜6のいずれか
に記載の反射型液晶表示装置。
7. The reflection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein a phase plate and a polarizing plate are laminated on the outer side of the upper substrate in order from the substrate side.
【請求項8】 前記位相板を2枚備え、上側基板側から
順に位相板2、位相板1とすると、位相板2の遅相軸は
上基板の配向処理方向と平行であり、位相板1の遅相軸
は上基板の配向処理方向と45°をなすように設けられ
ている請求項1〜6のいずれかに記載の反射型液晶表示
装置。
8. When the two phase plates are provided, and the phase plate 2 and the phase plate 1 are arranged in this order from the upper substrate side, the slow axis of the phase plate 2 is parallel to the alignment treatment direction of the upper substrate. 7. The reflection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the slow axis is provided so as to form an angle of 45 ° with the alignment treatment direction of the upper substrate.
【請求項9】 位相板2のリタデーション(厚さ×複屈
折)が25〜140nmである請求項8に記載の反射型
液晶表示装置。
9. The reflective liquid crystal display device according to claim 8, wherein the retardation (thickness × birefringence) of the phase plate 2 is 25 to 140 nm.
【請求項10】 偏光板の透過軸と上基板の配向処理方
向がなす角が10°〜35°である請求項7に記載の反
射型液晶表示装置。
10. The reflective liquid crystal display device according to claim 7, wherein the angle formed by the transmission axis of the polarizing plate and the alignment treatment direction of the upper substrate is 10 ° to 35 °.
【請求項11】 位相板1のリタデーション(厚さ×複
屈折)が300〜1000nmであ請求項10に記載の
反射型液晶表示装置。
11. The reflective liquid crystal display device according to claim 10, wherein the retardation (thickness × birefringence) of the phase plate 1 is 300 to 1000 nm.
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