JPH08179382A

JPH08179382A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH08179382A
Application number: JP6316861A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Mori; 寿彦森
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1994-12-20
Filing date: 1994-12-20
Publication date: 1996-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】背景部を充分に明るくして、コントラストのよ
いポジ表示を得ることができる反射型の液晶表示装置を
提供する。【構成】液晶セル３０と、その表面側に配置された１枚
の偏光板４０と、反射膜４１とを備え、かつ、液晶セル
３０の液晶分子のツイスト角を６０°〜７０°とすると
ともに、液晶セル３０のΔｎ・ｄの値を５１０ｎｍ〜６
３０ｎｍとし、偏光板４０の透過軸を、液晶セル３０の
表側基板３１の近傍における液晶分子の配向方向に対し
て、表面側から見て液晶分子のツイスト方向と逆方向に
１０２°±５°斜めにずらした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ポジ表示を行なう反
射型の液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポジ表示を行なう反射型の液晶表示装置
としては、一般に、ＴＮ（ツイステッド・ネマティッ
ク）方式のものが利用されている。図５は従来の液晶表
示装置の断面図であり、この液晶表示装置は、液晶セル
１０と、この液晶セル１をはさんでその表面側（図にお
いて上面側）と裏面側（図において下面側）に配置され
た一対の偏光板２１，２２と、裏面側に配置された裏側
偏光板２２の背後に配置された反射膜２３とで構成され
ている。

【０００３】上記液晶セル１０は、内面に透明電極１
３，１４が形成されその上に配向膜１５，１６が形成さ
れた一対の透明基板１１，１２を枠状のシール材１７を
介して接合し、この両基板１１，１２間の前記シール材
１７で囲まれた領域に、液晶分子がツイスト配向したネ
マティック液晶層１８を設けたものである。

【０００４】なお、この液晶セル１０は、時分割駆動さ
れるセグメント表示型のものであり、表側基板１１の内
面に設けられた電極１３は表示パターンに対応する形状
に形成された複数のセグメント電極、裏側基板１２の内
面に設けられた電極１４は複数に分割されたコモン電極
である。

【０００５】また、両基板１１，１２の内面にそれぞれ
設けられた配向膜１５，１６は、例えばポリイミド等か
らなる水平配向膜であり、これら配向膜１５，１６は、
その膜面を所定方向にラビングすることによって配向処
理されている。

【０００６】そして、前記液晶層１８の液晶の分子は、
それぞれの基板１１，１２側における配向方向を前記配
向膜１５，１６で規制され、これら基板１１，１２面に
対しある程度プレチルトした状態で、両基板１１，１２
間においてほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向して
いる。なお、この液晶層１８には、液晶分子にツイスト
配向性を付与するカイラル液晶が添加されている。

【０００７】一方、上記一対の偏光板２１，２２は、そ
の透過軸を、上記液晶セル１０の一方の基板の近傍にお
ける液晶分子の配向方向とほぼ直交させるかあるいはほ
ぼ平行にして配置されており、ポジ表示を行なう液晶表
示装置では、この両偏光板２１，２２の透過軸を互いに
ほぼ直交させている。

【０００８】図６は、上記液晶セル１０の液晶分子配向
方向と、一対の偏光板２１，２２の透過軸の向きとを示
す表面側から見た図であり、図において、１１ａは液晶
セル１０の表側基板１１の近傍における液晶分子の配向
方向（配向膜１５のラビング方向）、１２ａは裏側基板
１２の近傍における液晶分子の配向方向（配向膜１６の
ラビング方向）を示している。

【０００９】この図６のように、液晶セル１０の表側基
板１１の近傍における液晶分子の配向方向１１ａは、液
晶セル１０の横軸Ｓに対して表面側から見て左回りにほ
ぼ４５°の方向、裏側基板１２の近傍における液晶分子
の配向方向１２ａは、前記横軸Ｓに対して表面側から見
て左回りにほぼ１３５°の方向にあり、液晶分子は、裏
側基板１２側から表側基板１１側に向かい、表面側から
見て右回りにほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向し
ている。

【００１０】また、図６において、２１ａは表側偏光板
２１の透過軸、２２ａは裏側偏光板２２の透過軸を示し
ており、表側偏光板２１の透過軸２１ａは、上記横軸Ｓ
に対して表面側から見て左回りにほぼ１３５°またはほ
ぼ４５°（図では１３５°）の方向、裏側偏光板２２の
透過軸２２ａは、上記横軸Ｓに対して表面側から見て左
回りにほぼ４５°または１３５°（図では４５°）の方
向にある。

【００１１】すなわち、表側偏光板２１の透過軸２１ａ
は、液晶セル１０の表側基板１１の近傍における液晶分
子の配向方向１１ａとほぼ直交またはほぼ平行であり、
裏側偏光板２２の透過軸２２ａは、表側偏光板２１の透
過軸とほぼ直交している。

【００１２】この液晶表示装置は、その表面側から入射
する外光（自然光または室内照明光等）を裏面側の反射
膜２３で反射させて表示するものであり、液晶セル１０
の液晶分子が基板１１，１２面に対して最も倒伏した初
期のツイスト配向状態にあるときは、表側偏光板２１を
透過して入射した直線偏光が液晶セル１０の液晶層１８
を透過する間にほぼ９０°旋光されて裏側偏光板２２に
入射する。

【００１３】そして、前記裏側偏光板２２の透過軸２２
ａは上記表側偏光板２１の透過軸とほぼ直交しているた
め、前記ほぼ９０°旋光された光が裏側偏光板２２を透
過して反射膜２３で反射され、前記裏側偏光板２２と液
晶セル１０と表側偏光板２１とを順次透過して表面側に
出射して、表示が明状態になる。

【００１４】また、液晶セル１０の両基板１１，１２の
電極１３，１４間に、液晶分子が基板１１，１２面に対
してほぼ垂直に立上がり配向するような値の電圧を印加
すると、表側偏光板２１を透過して入射した直線偏光
が、液晶層１８での旋光作用を受けずに裏側偏光板２２
に入射して、その光が前記裏側偏光板２２で吸収され、
表示がほぼ黒の暗状態になる。すなわち、上記液晶表示
装置は、明状態の背景中に、ほぼ黒の暗状態で表示パタ
ーンを表示するものである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の液
晶表示装置は、その表示の背景部の明るさが低く、した
がって、コントラストのよいポジ表示が得られないとい
う問題をもっていた。これは、上記背景部が、表側偏光
板２１と裏側偏光板２２とをそれぞれ２回ずつ（計４
回）透過した光で表示されるためであり、従来の液晶表
示装置では、その表面側から入射した光の光量が、まず
表側偏光板２１を透過して直線偏光となるときにほぼ５
０％に減少し、次いで裏側偏光板２２を２回透過してそ
の都度光量を減じるとともに、この後、表側偏光板２１
を再び透過してさらに光量を減じるため、背景部の光出
射率がかなり悪くなってしまう。

【００１６】なお、偏光板の透過軸に沿った偏光成分の
光に対する透過率は通常９０％前後であり、偏光板２
１，２２を計４回透過した光の出射率（液晶表示装置へ
の入射光量に対する出射光量の比率）は、入射光のうち
表側偏光板２１の透過軸２１ａに沿った偏光成分の光の
比率を０．５（５０％）、偏光成分の光に対する偏光板
２１，２２の透過率をそれぞれ０．９（９０％）とする
と、０．５×０．９⁴ ×１００＝約３３（％）である。なお、この出射率は、液晶セル１０および反射
膜２３での光ロスを無視した値である。

【００１７】このように、従来の液晶表示装置は、背景
部の光出射率が約３３％程度とかなり低く、したがっ
て、背景部の明るさが低くて、コントラストのよいポジ
表示を得ることができなかった。この発明は、背景部を
充分に明るくして、コントラストのよいポジ表示を得る
ことができる反射型の液晶表示装置を提供することを目
的としたものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明の液晶表示装置
は、内面に電極が形成された表裏一対の基板間に液晶分
子がツイスト配向した液晶層を設けてなる液晶セルと、
前記液晶セルの表面側に配置された１枚の偏光板と、前
記偏光板を透過して入射し前記液晶セルの液晶層を透過
した光を反射させる反射膜とを備え、かつ、前記液晶セ
ルの液晶分子のツイスト角を６０°〜７０°とするとと
もに、前記偏光板の透過軸を、前記液晶セルの表側基板
の近傍における液晶分子の配向方向に対して斜めにずら
したことを特徴とするものである。

【００１９】この発明において、前記液晶セルの液晶の
屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎ・ｄの値は５
１０ｎｍ〜６３０ｎｍとし、前記偏光板の透過軸は、前
記液晶セルの表側基板の近傍における液晶分子の配向方
向に対し、表面側から見て液晶分子のツイスト方向と逆
方向に１０２°±５°斜めにずらすのが望ましい。

【００２０】また、この発明において、前記反射膜は、
液晶セルの裏側基板の外面に配置してもよいし、前記反
射膜を、液晶セルの裏側基板の内面に形成された電極で
兼用してもよい。

【００２１】

【作用】この発明の液晶表示装置においては、液晶セル
の表面側だけに１枚の偏光板を配置し、この偏光板の透
過軸を前記液晶セルの表側基板の近傍における液晶分子
の配向方向に対して斜めにずらしているため、前記偏光
板を透過して入射した直線偏光が、液晶セルの液晶層を
透過する間に、液晶の複屈折効果によって各波長光がそ
れぞれ偏光状態の異なる楕円偏光となった光となり、そ
の光が反射膜で反射されて再び前記液晶層を透過する間
に、前記液晶の複屈折効果によりさらに偏光状態を変え
られて前記偏光板に入射する。

【００２２】そして、この液晶表示装置では、前記液晶
セルの液晶分子のツイスト角を６０°〜７０°としてい
るため、液晶分子が基板面に対して最も倒伏した初期の
ツイスト配向状態にあるときは、液晶層を往復して透過
した各波長光が、前記偏光板の透過軸に沿った直線偏光
に近い偏光状態の光となり、その光のほとんどが前記偏
光板を透過して出射して、表示が明状態になる。

【００２３】また、液晶セルの両基板の電極間に、液晶
分子が立上がり配向するような電圧を印加すると、液晶
層３８に加わる電界の強さに応じて液晶分子がツイスト
配向状態を保ちつつ基板面に対して立上がるように配向
状態を変え、それにともなって液晶層の複屈折性が変化
するが、液晶分子がある程度まで立上がり配向すると、
液晶層を往復した透過した各波長光が、前記偏光板の透
過軸に沿った偏光成分の光が少ない偏光状態の光にな
り、その光のほとんどが前記偏光板で吸収されて、表示
がほぼ黒の暗状態になる。

【００２４】この液晶表示装置では、液晶セルの表面側
だけに１枚の偏光板を配置しているため、偏光板による
光量の減少は、液晶表示装置への入射光が前記偏光板を
透過して直線偏光となるときの減少と、液晶層を往復透
過した光が前記偏光板を透過して出射する際の減少との
２回だけであり、したがって、偏光板を透過することに
よる光の損失を抑制して背景部の光出射率を高くするこ
とができるから、背景部を充分に明るくして、コントラ
ストのよいポジ表示を得ることができる。

【００２５】また、この発明の液晶表示装置において、
前記液晶セルのΔｎ・ｄの値を５１０ｎｍ〜６３０ｎｍ
とし、前記偏光板の透過軸を、前記液晶セルの表側基板
の近傍における液晶分子の配向方向に対し、表面側から
見て液晶分子のツイスト方向と逆方向に１０２°±５°
斜めにずらしておけば、液晶分子が初期のツイスト配向
状態にあるとき、つまりΔｎ・ｄの値が５１０ｎｍ〜６
３０ｎｍであるときに、液晶層を往復して透過した各波
長光が、前記偏光板の透過軸に沿った直線偏光にさらに
近い偏光状態の光になるし、また、液晶分子がある程度
まで立上がり配向したときに、液晶層を往復して透過し
た各波長光が、前記偏光板の透過軸に沿った偏光成分の
光がさらに少ない偏光状態の光になるため、より明るく
かつ無彩色の背景を表示できるとともに、その背景中に
表示される暗表示を、より暗くかつ黒に近くすることが
できる。

【００２６】また、この発明の液晶表示装置は、液晶セ
ルの表面側だけに１枚の偏光板を配置したものであるた
め、２枚の偏光板を用いている従来の液晶表示装置に比
べて、その製造コストを低減することができる。

【００２７】さらに、この発明の液晶表示装置におい
て、前記反射膜は、液晶セルの裏側基板の外面に配置し
てもよいが、この反射膜を、液晶セルの裏側基板の内面
に形成された電極で兼用すれば、別に反射膜を設ける必
要がなくなるため、液晶表示装置の製造コストをさらに
低減することができる。

【００２８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１〜図３を参
照して説明する。図１は液晶表示装置の断面図であり、
この液晶表示装置は、液晶セル３０と、この液晶セル３
０の表面側（図において上面側）に配置された１枚の偏
光板４０と、前記液晶セル３０の裏面側に配置された反
射膜４１とで構成されている。

【００２９】上記液晶セル３０は、内面に透明電極３
３，３４が形成されその上に配向膜３５，３６が形成さ
れた一対の透明基板３１，３２を枠状のシール材３７を
介して接合し、この両基板３１，３２間の前記シール材
３７で囲まれた領域に、液晶分子が６０°〜７０°のツ
イスト角でツイスト配向したネマティック液晶層３８を
設けたものであり、この実施例では、前記液晶セル３０
として、液晶分子のツイスト角がほぼ６４°で、液晶の
屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎ・ｄの値（液
晶層３８に電界を印加していない無電界状態での値）が
５１０ｎｍ〜６３０ｎｍのものを用いている。

【００３０】この液晶セル１０は、時分割駆動されるセ
グメント表示型のものであり、表側基板３１の内面に設
けられた電極３３は表示パターンに対応する形状に形成
された複数のセグメント電極、裏側基板３２の内面に設
けられた電極３４は複数に分割されたコモン電極であ
る。

【００３１】また、両基板３１，３２の内面にそれぞれ
設けられた配向膜３５，３６は、例えばポリイミド等か
らなる水平配向膜であり、これら配向膜３５，３６は、
その膜面を所定方向にラビングすることによって配向処
理されている。

【００３２】そして、前記液晶層３８の液晶の分子は、
それぞれの基板３１，３２側における配向方向を前記配
向膜３５，３６で規制され、これら基板３１，３２面に
対しある程度プレチルトした状態で、両基板３１，３２
間においてほぼ６４°のツイスト角でツイスト配向して
いる。なお、この液晶層３８には、液晶分子にツイスト
配向性を付与するカイラル液晶が添加されている。

【００３３】一方、上記偏光板４０は、その透過軸を、
上記液晶セル３０の表側基板３１の近傍における液晶分
子の配向方向に対し、所定角度て斜めにずらして配置さ
れている。

【００３４】図２は、上記液晶セル３０の液晶分子配向
方向と偏光板４０の透過軸の向きを示す表面側から見た
図であり、図において、３１ａは液晶セル３０の表側基
板３１の近傍における液晶分子の配向方向（配向膜３５
のラビング方向）、３２ａは裏側基板１２の近傍におけ
る液晶分子の配向方向（配向膜３６のラビング方向）を
示している。

【００３５】この図２のように、液晶セル３０の表側基
板３１の近傍における液晶分子の配向方向３１ａは、液
晶セル３０の横軸Ｓに対して表面側から見て左回りにほ
ぼ５８°の方向、裏側基板３２の近傍における液晶分子
の配向方向３２ａは、前記横軸Ｓに対して表面側から見
て左回りにほぼ１２２°の方向にあり、液晶分子は、裏
側基板３２側から表側基板３１側に向かい、表面側から
見て右回りにほぼ６４°のツイスト角でツイスト配向し
ている。

【００３６】また、図２において、４０ａは上記偏光板
４０の透過軸を示しており、この偏光板４０の透過軸４
０ａは、上記横軸Ｓに対して表面側から見て左回りにほ
ぼ１６０°の方向にある。

【００３７】すなわち、この偏光板４０の透過軸４０ａ
は、液晶セル３０の表側基板３１の近傍における液晶分
子の配向方向３１ａに対しし、表面側から見て液晶分子
のツイスト方向と逆方向（左回り）にほぼ１０２°斜め
にずれている。

【００３８】この液晶表示装置は、その表面側から入射
する外光（自然光または室内照明光等）を裏面側の反射
膜４１で反射させて表示するものであり、この液晶表示
装置においては、液晶セル３０の表面側だけに１枚の偏
光板４０を配置し、この偏光板４０の透過軸４０ａを液
晶セル３０の表側基板３１の近傍における液晶分子の配
向方向３１ａに対して斜めにずらしているため、前記偏
光板４０を透過して入射した直線偏光が、液晶セル３０
の液晶層３８を透過する間に、液晶の複屈折効果によっ
て各波長光がそれぞれ偏光状態の異なる楕円偏光となっ
た光となり、その光が反射膜４１で反射されて再び前記
液晶層３８を透過する間に、前記液晶の複屈折効果によ
りさらに偏光状態を変えられて前記偏光板４０に入射す
る。

【００３９】そして、この液晶表示装置では、液晶セル
３０の液晶分子のツイスト角をほぼ６４°としているた
め、液晶分子が基板３１，３２面に対して最も倒伏した
初期のツイスト配向状態にあるときは、液晶層３８を往
復して透過した各波長光が、偏光板４０の透過軸４０ａ
に沿った直線偏光に近い偏光状態の光となり、その光の
ほとんどが前記偏光板４０を透過して出射して、表示が
明状態になる。

【００４０】また、液晶セル３０の両基板３１，３２の
電極３３，３４間に、液晶分子が立上がり配向するよう
な電圧を印加すると、液晶層３８に加わる電界の強さに
応じて液晶分子がツイスト配向状態を保ちつつ基板３
１，３２面に対して立上がるように配向姿勢を変え、そ
れにともなって液晶層３８の複屈折性が変化するが、液
晶分子がある程度まで立上がり配向すると、液晶層３８
を往復した透過した各波長光が、偏光板４０の透過軸４
０ａに沿った偏光成分の光が少ない偏光状態の光にな
り、その光のほとんどが前記偏光板４０で吸収されて、
表示がほぼ黒の暗状態になる。

【００４１】したがって、この液晶表示装置は、偏光板
を１枚だけ備えたものであるが、明状態の背景中に、ほ
ぼ黒の暗状態で表示パターンを表示するポジ表示が可能
である。

【００４２】この液晶表示装置では、液晶セル３０の表
面側だけに１枚の偏光板４０を配置しているため、偏光
板による光量の減少は、液晶表示装置への入射光が前記
偏光板４０を透過して直線偏光となるときの減少と、液
晶層３８を往復透過した光が前記偏光板４０を透過して
出射する際の減少との２回だけであり、したがって、偏
光板を透過することによる光の損失を抑制して背景部の
光出射率を高くすることができるから、背景部を充分に
明るくして、コントラストのよいポジ表示を得ることが
できる。

【００４３】この背景部の明るさと暗表示の暗さ（黒
さ）は、液晶セルのΔｎ・ｄの値によって異なるが、上
記実施例のように、液晶セル３０のΔｎ・ｄの値を５１
０ｎｍ〜６３０ｎｍとし、偏光板４０の透過軸４０ａ
を、液晶セル３０の表側基板３１の近傍における液晶分
子の配向方向３１ａに対し、表面側から見て液晶分子の
ツイスト方向と逆方向にほぼ１０２°斜めにずらしてお
けば、液晶分子が初期のツイスト配向状態にあるとき、
つまりΔｎ・ｄの値が５１０ｎｍ〜６３０ｎｍであると
きに、液晶層３８を往復して透過した各波長光が、偏光
板４０の透過軸４０ａに沿った直線偏光にさらに近い偏
光状態の光になるし、また、液晶分子がある程度まで立
上がり配向したときに、液晶層３８を往復して透過した
各波長光が、偏光板４０の透過軸４０ａに沿った偏光成
分の光がさらに少ない偏光状態の光になるため、より明
るくかつ無彩色の背景を表示できるとともに、その背景
中に表示される暗表示を、より暗くかつ黒に近くするこ
とができる。

【００４４】すなわち、図３は、液晶セル３０の液晶分
子のツイスト角を６４°とし、偏光板４０の透過軸４０
ａを液晶セル３０の表側基板３１の近傍における液晶分
子の配向方向３１ａに対して表面側から見て液晶分子の
ツイスト方向と逆方向に１０２°斜めにずらした液晶表
示装置について、液晶セル３０のΔｎ・ｄを種々の値に
選んで、赤，緑，青の各波長光Ｒ，Ｇ，Ｂ（Ｒ＝６２０
ｎｍ，Ｇ＝５５０ｎｍ，Ｂ＝４５０ｎｍ）の出射率を調
べた結果を示している。なお、前記出射率は、液晶表示
装置への入射光量に対する出射光量の比率である。

【００４５】この図３のように、上記各波長光Ｒ，Ｇ，
Ｂの出射率は、液晶セル３０のΔｎ・ｄの値によって異
なり、Δｎ・ｄの値が５１０ｎｍ〜６３０ｎｍの範囲で
は、各波長光Ｒ，Ｇ，Ｂの出射率が全てほぼ最大（ほぼ
偏光板の透過率と同じ５０％）になる。

【００４６】すなわち、液晶セル３０のΔｎ・ｄの値を
５１０ｎｍ〜６３０ｎｍとしたときの出射光は、各波長
光Ｒ，Ｇ，Ｂの出射率に差がほとんどない無彩色光（白
色光）であり、その明るさも充分高い。

【００４７】なお、Δｎ・ｄの値を６３０ｎｍより大き
くすると、青の波長光Ｂの出射率が低くなり、出射光が
赤と緑の色が強い色に着色するとともに、その明るさも
低下する。

【００４８】また、図３のように、Δｎ・ｄの値を５１
０ｎｍより小さくしてゆくすると、Δｎ・ｄがある値に
なるまでは各波長光Ｒ，Ｇ，Ｂの出射率が低下してゆ
き、Δｎ・ｄの値を２００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲にし
たときに、各波長光Ｒ，Ｇ，Ｂの出射率が最小（数％）
になる。

【００４９】つまり、液晶セル３０のΔｎ・ｄの値を２
００ｎｍ〜３００ｎｍとしたときの出射光は、各波長光
Ｒ，Ｇ，Ｂの出射率が極くわずかで、それぞれの出射率
の差も小さい光であり、したがって、液晶表示素子の表
示が、より暗くかつ黒に近くなる。

【００５０】一方、液晶セル３０に対して垂直に入射す
る光に対する液晶の屈折率異方性Δｎは、液晶層３８に
加わる電界の強さが高くなるほど、つまり基板３１，３
２面に対する液晶分子の立上がり角が大きくなほど小さ
くなり、それにともなって液晶セル３０のΔｎ・ｄの値
が小さくなる。

【００５１】したがって、液晶セル３０の無電界状態で
のΔｎ・ｄの値を５１０ｎｍ〜６３０ｎｍに設定してお
けば、図３に示したように、無電界状態で表示がオフ
（明）状態になり、電極３３，３４間に前記Δｎ・ｄの
値が２００ｎｍ〜３００ｎｍになるような値の電圧を印
加したときに表示がオン（暗）状態になるから、上記液
晶表示装置に、背景部が明るくかつ無彩色で、背景中に
表示される暗表示がより暗くかつ黒に近い、高コントラ
ストのポジ表示を行なわせることができる。

【００５２】なお、上記実施例で用いた液晶セル３０は
時分割駆動されるものであるため、選択しないセグメン
ト電極３３とコモン電極３４との間にもある程度の値の
電圧が印加されるが、この電圧の値を、液晶分子がほと
んど立上がり配向しない程度に、つまりΔｎ・ｄの値が
５１０ｎｍ〜６３０ｎｍの範囲に保たれるように設定す
れば、背景部のうちの選択しないセグメント電極３３に
対応する部分も、電極３３，３４がない領域の明るさと
同じ明るさになる。

【００５３】また、図３に示したように、液晶セル３０
のΔｎ・ｄの値が２００ｎｍよりもさらに小さくなる
と、各波長光Ｒ，Ｇ，Ｂの出射率が再び高くなってゆ
き、Δｎ・ｄがほぼ０になったとき（液晶分子が基板面
に対してほぼ垂直に立上がり配向したとき）に、全ての
波長光Ｒ，Ｇ，Ｂの出射率が最大になって、出射光が明
るい無彩色になるが、上記液晶表示装置は、無電界状態
で明るい無彩色が得られるものであるため、液晶セル３
０にΔｎ・ｄの値がほぼ０になるような高い電圧を印加
する必要はない。

【００５４】そして、上記液晶表示装置は、液晶セル３
０の電極３３，３４間に電圧を印加しない無電界状態で
明表示を得、前記電極３３，３４間に液晶分子をΔｎ・
ｄの値が２００ｎｍ〜３００ｎｍになるような立上がり
状態に配向させる値の電圧を印加して暗表示を得るもの
であるため、液晶分子を基板面に対してほぼ垂直に立上
がり配向させる電圧を印加して暗表示を得る従来の液晶
表示装置に比べて、低い駆動電圧で表示駆動することが
できる。

【００５５】また、上記液晶表示装置は、液晶セル３０
の表面側だけに１枚の偏光板４０を配置したものである
ため、２枚の偏光板を用いている従来の液晶表示装置に
比べて、その製造コストを低減することができる。

【００５６】なお、上記実施例では、液晶セル３０の液
晶分子のツイスト角をほぼ６４°としたが、このツイス
ト角が６０°〜７０°の範囲であれば、上記実施例と同
様に、背景部を充分に明るくして、コントラストのよい
ポジ表示を得ることができるし、さらに、液晶セル３０
のΔｎ・ｄの値が５１０ｎｍ〜６３０ｎｍであり、液晶
セル３０の表側基板３１の近傍における液晶分子の配向
方向３１ａに対する偏光板４０の透過軸４０ａのずれ角
が、表面側から見て液晶分子のツイスト方向と逆方向に
１０２°±５°の範囲であれば、より明るくかつ無彩色
の背景を表示できるとともに、その背景中に表示される
暗表示を、より暗くかつ黒に近くすることができる。

【００５７】また、上記実施例では、液晶セル３０の裏
面側に反射膜４１を配置しているが、反射膜は、液晶セ
ル３０の裏側基板３２の内面に形成された電極で兼用し
てもよい。

【００５８】図４は、この発明の他の実施例を示す液晶
表示装置の断面図であり、この実施例の液晶表示装置
は、液晶セル３０の裏側基板３２側の電極（ここではコ
モン電極）３４′を、アルミニュウムまたはアルミニュ
ウム系合金や銀等の光反射率の高い金属膜で形成し、こ
の電極３４′に反射膜を兼ねさせたものである。

【００５９】なお、この実施例の液晶表示装置は、液晶
セル３０の裏側基板３２の内面に形成された電極３４′
を反射膜を兼ねる電極とした以外の構成は、図１および
図２に示した実施例のものと同じであるから、重複する
説明は図に同符号を付して省略する。

【００６０】この実施例の液晶表示装置においても、液
晶セル３０の液晶分子のツイスト角が６０°〜７０°の
範囲であれば、背景部を充分に明るくして、コントラス
トのよいポジ表示を得ることができるし、さらに、液晶
セル３０のΔｎ・ｄの値が５１０ｎｍ〜６３０ｎｍであ
り、液晶セル３０の表側基板３１の近傍における液晶分
子の配向方向３１ａに対する偏光板４０の透過軸４０ａ
のずれ角が、表面側から見て液晶分子のツイスト方向と
逆方向に１０２°±５°の範囲であれば、より明るくか
つ無彩色の背景を表示できるとともに、その背景中に表
示される暗表示を、より暗くかつ黒に近くすることがで
きる。

【００６１】そして、この実施例では、反射膜を、液晶
セル３０の裏側基板３２の内面に形成された電極３４′
で兼用しているため、別に反射膜を設ける必要がなくな
るから、液晶表示装置の製造コストをさらに低減するこ
とができる。

【００６２】

【発明の効果】この発明の液晶表示装置は、内面に電極
が形成された表裏一対の基板間に液晶分子がツイスト配
向した液晶層を設けてなる液晶セルと、前記液晶セルの
表面側に配置された１枚の偏光板と、前記偏光板を透過
して入射し前記液晶セルの液晶層を透過した光を反射さ
せる反射膜とを備え、かつ、前記液晶セルの液晶分子の
ツイスト角を６０°〜７０°とするとともに、前記偏光
板の透過軸を、前記液晶セルの表側基板の近傍における
液晶分子の配向方向に対して斜めにずらしたものである
から、偏光板を透過することによる光の損失を抑制し、
背景部を充分に明るくして、コントラストのよいポジ表
示を得ることができる。

【００６３】また、この発明の液晶表示装置において、
前記液晶セルのΔｎ・ｄの値を５１０ｎｍ〜６３０ｎｍ
とし、前記偏光板の透過軸を、前記液晶セルの表側基板
の近傍における液晶分子の配向方向に対し、表面側から
見て液晶分子のツイスト方向と逆方向に１０２°±５°
斜めにずらしておけば、液晶分子が初期のツイスト配向
状態にあるとき、つまりΔｎ・ｄの値が５１０ｎｍ〜６
３０ｎｍであるときに、液晶層を往復して透過した各波
長光が、前記偏光板の透過軸に沿った直線偏光にさらに
近い偏光状態の光になるし、また、液晶分子がある程度
まで立上がり配向したときに、液晶層を往復して透過し
た各波長光が、前記偏光板の透過軸に沿った偏光成分の
光がさらに少ない偏光状態の光になるため、より明るく
かつ無彩色の背景を表示できるとともに、その背景中に
表示される暗表示を、より暗くかつ黒に近くすることが
できる。

【００６４】また、この発明の液晶表示装置は、液晶セ
ルの表面側だけに１枚の偏光板を配置したものであるた
め、２枚の偏光板を用いている従来の液晶表示装置に比
べて、その製造コストを低減することができる。

【００６５】さらに、この発明の液晶表示装置におい
て、前記反射膜は、液晶セルの裏側基板の外面に配置し
てもよいが、この反射膜を、液晶セルの裏側基板の内面
に形成された電極で兼用すれば、別に反射膜を設ける必
要がなくなるため、液晶表示装置の製造コストをさらに
低減することができる。

【００６６】なお、上述した各実施例では、液晶セル３
０をセグメント表示型のものとしたが、この液晶セル
は、単純マトリックス型またはアクティブマトリックス
型のものでもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す液晶表示装置の断面
図。

【図２】同じく液晶セルの液晶分子配向方向と偏光板の
透過軸の向きを示す表面側から見た図。

【図３】液晶セルのΔｎ・ｄを種々の値に選んで赤，
緑，青の各波長光の出射率を調べた結果を示す図。

【図４】この発明の他の実施例を示す液晶表示装置の断
面図。

【図５】従来の液晶表示装置の断面図。

【図６】従来の液晶表示装置における液晶セルの液晶分
子配向方向と一対の偏光板の透過軸の向きを示す表面側
から見た図。

【符号の説明】

３０…液晶セル３１…表側基板３２…裏側基板３１ａ…表側基板の近傍における液晶分子の配向方向３２ａ…裏側基板の近傍における液晶分子の配向方向３３，３４…透明電極３４′…反射膜を兼ねる電極３５，３６…配向膜３８…液晶層４０…偏光板４０ａ…透過軸４１…反射膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面に電極が形成された表裏一対の基板間
に液晶分子がツイスト配向した液晶層を設けてなる液晶
セルと、前記液晶セルの表面側に配置された１枚の偏光
板と、前記偏光板を透過して入射し前記液晶セルの液晶
層を透過した光を反射させる反射膜とを備え、かつ、前記液晶セルの液晶分子のツイスト角を６０°〜
７０°とするとともに、前記偏光板の透過軸を、前記液
晶セルの表側基板の近傍における液晶分子の配向方向に
対して斜めにずらしたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】液晶セルの液晶の屈折率異方性Δｎと液晶
層厚ｄとの積Δｎ・ｄの値は５１０ｎｍ〜６３０ｎｍで
あり、偏光板の透過軸は、前記液晶セルの表側基板の近
傍における液晶分子の配向方向に対し、表面側から見て
液晶分子のツイスト方向と逆方向に１０２°±５°斜め
にずれていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表
示装置。
【請求項３】反射膜は、液晶セルの裏側基板の外面に配
置されていることを特徴とする請求項１または請求項２
に記載の液晶表示装置。
【請求項４】反射膜は、液晶セルの裏側基板の内面に形
成された電極で兼用されていることを特徴とする請求項
１または請求項２に記載の液晶表示装置。