JPH09318934A - 反射型液晶素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 明るさ、白さの良好なカラー液晶素子を提
供する。 【構成】 偏光層と、液晶層と、異なるリターデイシ
ョンの複数の領域を有する光学膜と、金属反射層を光学
的直列に有し、４５度の角度で偏光方向を変更制御する
液晶層を基本的な光学構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種情報表示に好適な
液晶素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
のＣＲＴに代わる平面な高密度カラー表示素子が要求さ
れ、近年、偏光層を使用するＴＮ素子にカラーフィルタ
ーを組み合わせ、バックライトを用いるカラー液晶表示
が主流となっている。しかしながら、この方式は、その
低い光の利用効率のためにバックライトを除去して携帯
情報機器などに必要な消費電力の小さい反射型カラー素
子として使用することは困難であり、印刷物の明るさ、
白さにはほど遠い。

【０００３】この原因は、主としてカラーフィルターに
よる加法混色方式と偏光層を使用することにある。すな
わち、通常の加法混色３原色のカラーフィルターを用い
る加法混色方式による光利用効率の限界が３３．３％で
あり、偏光層による限界が５０％であるから、これらを
掛け合わせた１６．６％が従来方式の光利用率すなわち
反射型の場合の反射率の限界すなわち白さの限界とな
る。実際の素子の場合は現実の偏光層およびカラーフィ
ルターの理論値を下回る光利用効率のほか、ＴＦＴなど
アクティブ素子の開口率も加わり、反射層などに特別な
工夫を加えない限り、トータルの利用効率すなわち、反
射型の場合には反射率が１０％を越えることは困難な状
況にある。このため種々の方式が提案されているが、白
さとカラー化を両立できる反射型の方式は極めて少な
い。

【０００４】特開平８−２９６１８に従来のカラーフィ
ルターを用いずに、異なるリターデイションを有する複
数の領域を光学的並列に有する光学膜と、９０度の捻れ
をもつネマチック液晶層を、２枚の偏光フィルムの間に
配置した液晶素子が記載され、補色相互の変換のような
有彩色間での色相変換が可能であることが示されてい
る。しかしながら、この構成の素子は混色原理を利用し
た高密度カラー表示に必要な基本的なカラー表示特性が
不十分であり、また、反射型素子に望まれる大幅な明る
さ、白さの改善には原理的にはほど遠い。

【０００５】すなわち、混色原理を利用した高密度カラ
ー表示として用いるには、各画素が白あるいは黒のよう
な無彩色と３原色などの有彩色との間を制御できるか、
有彩色の輝度を制御できることが要件となるが、上記の
ような２枚の偏光フィルムの間に液晶層と光学膜を配置
した基本構成では、９０度の捻れなどの液晶層の捻れの
有無に拘わらず、上記の要件を満たすことは困難であ
り、加法混色を利用して高密度のカラー表示、記録を行
うための基本的特性が不十分である。また、上記の公知
の素子では白などの無彩色を表示する手段が明示されて
いないが、仮に加法混色３原色により加法混色を行って
表示するものとすれば、上記の通常の加法混色方式およ
び偏光層を用いる従来方式の理論的限界である１６．６
％の光利用率あるいは反射率を越えることはできない。
本発明の目的は、携帯型情報表示などに好適な、明るさ
の大幅に改善された新規な基本構成の反射型カラー液晶
素子を提供することにある。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】前記の課題を解決し、
上記の目的を達成するために以下の手段を用いる。

【０００７】偏光層と、液晶層と、異なるリターデイシ
ョンを有する複数の領域を光学的並列に有する光学膜
と、金属などの導電性反射層とを光学的直列に有し、電
界、熱の印可によって液晶層を制御して生じる光学的状
態のいずれか一つが、光学膜の光学軸に対して平行また
は直交する直線偏光が光学膜に入射する状態である反射
型カラー液晶素子である。

【０００８】偏光層を経て液晶層へ入射する直線偏光の
偏光方向を、液晶層を電界、熱により制御して、４５度
ないし概ね４５度の角度で変更制御することができる液
晶層である上記の反射型カラー液晶素子である。

【０００９】電界、熱の印可、無印可によって変化する
液晶層の液晶分子の配列状態の少なくともいずれか一つ
が、基板に垂直な配列状態以外の捻れを有しない配列状
態をとる液晶層である上記いずれかの反射型カラー液晶
素子である。

【００１０】電界、熱の印可、無印可によって変化する
液晶層の液晶分子の配列状態の少なくともいずれか一つ
が、１／２波長のリターデイションをもち、その光学軸
が偏光層の透過軸に対して２２．５度の角度をもつ上記
いずれかの反射型カラー液晶素子である。

【００１１】電界、熱の印可、無印可によって変化する
液晶層の液晶分子の配列状態の少なくともいずれか一つ
が、１／４波長のリターデイションをもち、その光学軸
が偏光層の透過軸に対して４５度の角度をもつ上記いず
れかの反射型カラー液晶素子である。

【００１２】発色色相が、補色、３原色などのような加
法混色によって無彩色となる有彩色の画素の組み合わせ
と、発色色相が黒のようなそれ自身が無彩色である画素
とを含み、これらが繰り返しパターンを形成している上
記いずれかの反射型カラー液晶素子である。

【００１３】拡散透過層を有する上記いずれかの反射型
カラー液晶素子である。

【００１４】電界の印可、無印可によって変化する液晶
分子の配列状態の少なくともいずれか一つが、ホモジニ
アス配列状態などの基板に平行な配列状態をとる液晶モ
ードである上記いずれかの反射型カラー液晶素子であ
る。

【００１５】電界の印可、無印可によって変化する液晶
分子の配列状態の少なくともいずれか一つが、ハイブリ
ッド配列状態をとる液晶モードである上記いずれかの反
射型カラー液晶素子である。

【００１６】電界の印可、無印可によって変化する液晶
分子の配列状態の少なくともいずれか一つが、ホメオト
ロピック配列状態などの基板に垂直な配列状態をとる液
晶モードである上記いずれかの反射型カラー液晶素子で
ある。

【００１７】反射層の背面にＴＦＴなどのアクティブ素
子を配置して開口率を高めた上記いずれかの反射型カラ
ー液晶素子である。

【００１８】

【作用】本発明は、偏光層と、液晶層と、異なるリター
デイションを有する複数の領域を光学的並列に有する光
学膜と、金属などの導電性反射層とを光学的直列に有
し、電界、熱の印可によって液晶層を制御して生じる光
学的状態のいずれか一つが、光学膜の光学軸に対して平
行または直交する直線偏光が光学膜に入射する状態であ
る構成とする。これにより、複屈折性光学膜がそのリタ
ーデイションの如何によらず、特定の偏光条件では発色
しないという従来の色素性のカラーフィルターでは達成
されない特性を利用して、これを非発色状態すなわち白
色状態として利用できるようにするとともに、液晶層を
制御して白色状態と３原色などの有彩色との間の制御を
実現する。すなわち、上記の構成により液晶層を制御し
て、光学膜の光学軸すなわち促進軸あるいはこれと直交
する遅延軸に平行または直交する偏光方向の偏光を光学
膜に入射させた場合に白色状態、これ以外の角度、好ま
しくは４５度の偏光方向の偏光を光学膜に入射させた場
合に発色状態とすることにより、各画素を白色と３原色
などの発色状態との制御を可能とする。

【００１９】これにより混色原理を応用した高密度カラ
ー表示を実現するとともに、無彩色については従来素子
と同様に３原色の混色によっても作り出せるが、上記の
ように混色によらずに画素自体を白色状態とすることに
より、白表示の反射率の理論的限界を従来の偏光層と加
法混色３原色カラーフィルターを用いる素子の３倍に高
めることができる。

【００２０】なお、本発明のような１枚の偏光層と導電
性反射層を有する反射型の構成の場合は、反射層によっ
て折り返されるため、２枚の偏光層を有する透過型の系
と光学的に同等と見なせることは良く知られている。本
発明の反射型の上記の構成の場合は、２枚の偏光層の間
に前後２層の液晶層とこの液晶層の中間に光学膜を配置
し、２層の液晶層を共に制御する系と光学的に同等とな
るが、２枚の偏光板の間に液晶層と光学膜を挟持した前
記の公知の系とは光学的に同等ではない。このため公知
の透過型の系あるいはこれを反射型に置き換えた系では
困難な特性が、本発明の構成では実現できることに留意
する必要がある。

【００２１】また、本発明に使用される液晶層は、偏光
層を通過した直線偏光をその偏光方向などを変化させず
に通過させる機能の状態と、直線偏光の偏光方向を変化
させるか円偏光、楕円偏光に変化させる機能の状態と
の、両者の状態間を制御できるものであれば使用でき
る。このため、捻れた液晶層による旋光効果の利用の外
に、各種のリターデイション条件での複屈折効果の利用
が可能である。

【００２２】複屈折効果を利用する場合のリターデイシ
ョン条件としては１／４波長、１／２波長の条件が利用
しやすい。このうち、１／４波長の場合は偏光層の透過
軸に対して液晶層の光学軸のなす角度は、４５度の外、
１３５度、２２５度のように９０度の整数倍の角度を加
えた角度でもよい。また、本発明における光学膜、液晶
層の光学軸は遅延軸あるいはこれと直交する促進軸のい
ずれであってもよい。また、１／２波長の条件は液晶層
への入射偏光が直線偏光であれば出射偏光も直線偏光と
なるため光学膜の設計が容易となり、また、光学的構成
を理解しやすい利点がある。このため、液晶層が複屈折
効果を用いる場合には、以下に主として１／２波長のリ
ターデイションの場合を説明する。

【００２３】この液晶層からの出射偏光が直線偏光であ
る場合、偏光の方向を４５度ないし概ね４５度の角度で
変更制御することができる液晶層とすることにより、光
学膜の複屈折による発色、非発色状態を最大現に利用で
きる。この条件は本発明の要点の一つであり、言い換え
れば従来の液晶層として常識的な９０度捻れのＴＮ構
成、あるいは後記のように２２．５度の傾き角の強誘電
液晶などの偏光方向を９０度の角度で変更制御する液晶
層は好適ではない。液晶層は捻れによる旋光効果を用い
てもよいが、捻れのない液晶層を用いてこれを１／２波
長のリターデイションに設定して複屈折効果を利用でき
る。この場合、液晶層の光学軸が偏光層の透過軸に対し
て２２．５度の角度をもつように構成して、偏光方向を
４５度変えることができる。２２．５度に４５度の整数
倍を加えた角度でもよい。各種の液晶層のうち、基板面
内で分子の向き、すなわち光学軸の方向を変えることが
できる液晶層の場合は、光学軸を２２．５度までの角度
で制御して、偏光方向を４５度までの角度で変えること
によって、従来実現の難しい複屈折による発色の階調制
御が実現できる利点をもつ。

【００２４】上記の基本構成に、通常の透過型カラー素
子の場合のように３原色画素あるいは補色画素を適用し
てカラー表示と明るい白地とが実現できる。しかしなが
ら、混色による色相がマンセル表色系の明るい領域に偏
ってしまい、また混色よる黒表示は黒さが不十分である
という問題を生じる。このため黒が望ましい文字、数字
などのキャラクターの表示、記録に難点がある。これを
解決するために本発明の方法、すなわち、白と黒とに制
御できる画素を加えて情報表示に好適なものとする。

【００２５】すなわち、発色色相が、補色、３原色など
のような加法混色によって無彩色となる組み合わせと、
発色色相が黒となる画素を含む繰り返しパターンを有す
る上記の反射型カラー液晶素子であるため、発色色相
が、補色あるいは３原色のみの構成に比べ、補色＋黒の
３画素で１組あるいは３原色＋黒の４画素で１組ような
画素の構成とすることにより文字、数字などのキャラク
ターの視認性に優れた表示、記録とすることが可能であ
り、携帯情報機器などに好適である。発色状態が黒とな
る画素は、液晶層が直線偏光を出射する場合は複屈折性
光学膜の対応する領域が１／４波長のリターデイション
を持つように設定して実現できる。上記の繰り返しパタ
ーンはストライプ状、モザイク状などの公知のパターン
を利用できる。

【００２６】液晶層が複屈折を利用する液晶層である場
合は、複屈折による発色などの効果は光学膜と、液晶層
の両者の複屈折を合わせたものとなるため、この性質を
利用することができる。例えば液晶層を１／４波長のリ
ターデイションを持つように設定した場合、発色状態が
黒となる画素の複屈折性光学膜の対応する領域は、光学
膜を有しないか、等方性透明膜としてもよい。

【００２７】上記の本発明の基本構成は反射層が鏡面反
射層である場合に発色効率、すなわちコントラストが高
い。しかしながら、この場合は周囲あるいは使用者自身
が液晶素子に映ってしまう外景映りなどの難点が生じ、
視野角が狭い。これを解決するために、反射層に凹凸を
設けて拡散反射性を持たせてもよいが、工程が複雑にな
る難点がある。この難点は本発明の方法、すなわち、表
面などに拡散透過層を付加することにより解決できる。
すなわち、本発明は拡散透過層を有する上記のいずれか
の反射型カラー液晶素子であるため、反射層を反射効率
が高く、製造が容易なアルミ蒸着膜などの鏡面反射層を
利用することが可能であり、鏡面反射層を使用した場合
の外景映りなどの難点を拡散透過層によって改善するこ
とができる。

【００２８】拡散透過層は高分子材料基材に白色無機顔
料の微粒子あるいは有機系微粒子などを添加する方法な
どの内部微少領域の屈折率差を利用するタイプ、あるい
は凹凸の表面などの凹凸の界面の屈折率差を利用するタ
イプなどが挙げられる。拡散透過層は反射層と液晶層の
間に設けてもよいが、素子表面などの液晶層の外側に設
けることにより好適に実施できる。この場合、紫外線吸
収剤、蛍光増白剤などを添加してもよく、また保護膜を
兼ねたフィルムとすることができる。また、タッチパネ
ル型などの素子表面の入力装置と兼ねてもよい。

【００２９】次に液晶層を詳しく説明する。本発明に用
いるには前記の機能をもつ各種の液晶層が使用できる
が、直線偏光の偏光方向を制御できる液晶層は全体の光
学設計が容易であり使用し易い。すなわち、捻れた液晶
層による旋光効果を利用してもよいが、捻れのない液晶
層をもちいて、これを１／２波長のリターデイションに
設定して複屈折効果を利用できる。１／２波長のリター
デイションの液晶層を利用する場合は、波長は通常可視
部中央域の５５０ｎｍに設定し、リターデイションとし
ては０．２７５μに設定するが、この領域での複屈折効
果は波長にさほど鋭敏ではなく、広い半値幅を持つた
め、０．２１から０．３５μのリターデイション条件を
採用しうる。捻れを有しない液晶分子の配列状態の具体
例としては、ホモジニアス配列などの基板に平行ないし
概ね平行な明瞭な捻れを有しない配列、基板に対して一
様に傾斜した配列、ベンドあるいはハイブリッド配列な
どが挙げられる。

【００３０】ホモジニアス配列状態などの基板に平行な
捻れのない配列状態をとる液晶モードの具体例として、
先ず、基板に垂直に電界を印可するタイプの液晶モード
のなかから本発明に好適なモードを挙げる。このタイプ
のなかではネマチック液晶を用いるモードの外、強誘電
液晶、反強誘電液晶として知られるスメクチック液晶を
用いる液晶モードが挙げられる。ネマチック液晶を用い
るモードとしてはＮｐ液晶を用い初期配向がホモジニア
ス配列であるもの、Ｎｎ液晶を用い初期配向がホメオト
ロピック配列状態であるものなどが好適に用いられる。
具体的にはホモジニアス配列状態の液晶層のリターデイ
ションを１／２波長とし、この状態の光学軸の方向と、
偏光層の透過軸方向とが成す角度を２２．５度の角度と
なるように設定して構成できる。また、強誘電液晶、反
強誘電液晶による１／２波長のリターデイションの液晶
層を用いる場合は、これらの液晶を用いて複屈折モード
とする場合に公知の、傾き角が２２．５度の液晶層は、
本発明の場合には好ましくない。本発明に用いるには傾
き角が１１．２５度の強誘電液晶、反強誘電液晶が好適
に用いられる。この場合、電界印可により生じるいずれ
かの一方の状態の液晶層の光学軸を偏光層の透過軸と平
行または直交にして消色状態とし、他方を発色状態とす
る。

【００３１】また、平行配向処理された基板、基紙にス
メクチックＡ相を示すｐ型液晶を用いた液晶層を用いて
もよく、電界、熱を併用してメモリー性の表示、記録と
することができる。例えば、スメクチックＡ相の上に狭
いネマチック相をもつ１／２波長のリターデイションの
液晶層を平行配向処理された配向層の上に形成して、複
屈折性光学膜の光学軸と配向方向が２２．５度の角度を
もつように構成し、液晶層、複屈折性光学膜および反射
層とを光学的直列とする。これを等方相になるように加
熱し、徐冷してネマチック相を通過させると層は平行な
配向となり画素は発色状態となる。この場合、電界を印
可しながら冷却すると層は垂直な配向となり画素は透明
または白色となる。上記のように、スメクチック液晶を
利用するとメモリー性の表示、記録が可能となる。ま
た、高分子液晶を用いても良く、高分子分散型としても
よい。

【００３２】基板面と平行な方向に電界を印可するモー
ドとしては、初期配向をホモジニアス配向とし、Ｎｐ液
晶またはＮｎ液晶を用いた液晶モードなどが挙げられ
る。例えば、特開平７−２２５３８８記載のモードの配
向方向と電界印可方向が成す角度を変更して適用でき
る。すなわち、液晶層を１／２波長のリターデイション
として、分子あるいはダイレクターの方向を最大２２．
５度の角度で制御するように構成し、初期配向状態のダ
イレクター方向と光学膜の光学軸の方向を平行または直
交となるように設定すると、電界無印可状態で白色、印
可状態で有彩色などに発色する素子が得られる。この場
合、中間の角度に制御して階調をとることができる。

【００３３】本発明に使用できる液晶モードのうち、電
界の印可、無印可によって変化する液晶分子の配列状態
の少なくともいずれか一つが、ホメオトロピック配列状
態などの基板に垂直な配列状態をとる液晶モードも好適
に用いられる。具体的には基板に垂直に電界を印可する
タイプの液晶モードのうち、Ｎｐ液晶を用い初期配向が
ホモジニアス配列であるもの、Ｎｎ液晶を用い初期配向
がホメオトロピック配列状態であるもの、ベンド配向あ
るいはハイブリッド配向であってもよい捻れが無いか少
ない配向のＮｐ液晶を用いた液晶モードなどが挙げられ
る。

【００３４】また、ベンド配向あるいはハイブリッド配
向であってもよい捻れが無いか少ない配向のＮｐ液晶を
用いた液晶モードを用いた場合は、低い駆動電圧で駆動
できる。

【００３５】本発明に用いる光学膜は、屈折率異方性Δ
ｎと厚さｄによって定められる領域により異なるリター
デイション（Δｎ・ｄ）を有し、複屈折による発色色相
が異なる複数の領域を光学的並列に有する光学膜であ
り、液晶性メソーゲン基と重合性官能基を有するモノマ
ーあるいはオリゴマーを配向処理された基板上などで重
合させる方法などにより製造することが可能である。例
えば、光重合法による特開平８−２９６１８記載の方法
などにより形成できる。

【００３６】本発明に用いる、異なるリターデイション
の光学膜の光学的な設計は、光学膜を平行な偏光子の間
に配置して白色自然光を入射させた場合、複屈折により
生じる領域により異なる発色色相の透過光が、レッド、
グリーン、ブルーの加法混色３原色または減法混色３原
色、補色対などの加法混色によって無彩色となる組み合
わせのリターデイション条件を基準として、本発明の場
合は反射鏡により折り返されることを考慮して、その１
／２のリターデイションとすることにより、カラー表示
に好適な光学膜となる。

【００３７】液晶材料としては、特開平７−２２５３８
８に記載されているものあるいは更に置換基を有するも
の、あるいは液晶デバイス・ハンドブック（日本学術振
興会第１４２委員会編：１９８９）Ｐ１１６〜Ｐ１９２
記載の材料、特開平７−２２５３８８に記載されている
ものあるいは更に置換基を有するものなどのＰ型あるい
はＮ型の誘電異方性をもつシアノ基、フッ素原子、クロ
ル原子などを有し、ビフェニル、フェニルシクロヘキサ
ンあるいはその誘導体などを骨格とする各種のネマチッ
ク液晶、またはスメクチックＡ液晶のほか、光学活性中
心をもつ強誘電液晶、反強誘電液晶などのスメクチック
液晶、あるいはこれらをスペーサー基などを介して高分
子鎖に連結したペンダント型高分子液晶のから選択でき
る。

【００３８】また、駆動はＴＦＴなどの３極素子、ＴＦ
Ｄ、ＭＩＭなどの２極素子、プラズマ素子などのアクテ
ィブ素子を用いてもよく、これらアクティブ素子を電極
を兼ねた反射層の背面に構成することにより、素子開口
率を高めて明るさ、白さを向上させることができる。

【００３９】なお、前記のように特開平８−２９６１８
には領域により異なるリターデイションの光学膜に各種
の液晶モードを組み合わせる旨、記載されているが、そ
の光学構成、反射型とした場合の特徴などが明確ではな
い。複屈折性光学膜は、偏光、非偏光に拘わらず発色す
る従来の色素性カラーフィルターとは全く異なり、特定
の偏光条件でのみ特定の色相に発色する特性を有し、液
晶層の複屈折性などによっても発色色相が全く異なるな
ど、相互に何ら互換性をもっていない。このため、既存
の液晶素子へそのまま適用することは極めて困難であ
り、素子への応用に際しては光学的に吟味された特別の
工夫が必須である。

【００４０】例えば、２枚の偏光層の間に液晶層と光学
膜を配置した従来のカラーフィルター方式と同様の構成
とした場合、従来のカラーフィルター方式と同様な効果
あるいはさらに優れた効果を得ることはできず、むし
ろ、不十分な結果となってしまう。すなわち、上記特開
平８−２９６１８の実施例に見られるような液晶層を９
０度捻ったＴＮ型として、偏光方向を９０度変更する従
来の液晶素子の常識をそのまま適用した素子構成では、
光学膜の光学軸と偏光層の透過軸との設定角度に応じて
各画素をその補色などの有彩色間でのみ色相を変える素
子であるか無彩色から無彩色となる明暗のみ変化する無
意味なカラー素子を実現できても、各画素を白あるいは
黒のような無彩色と有彩色とに制御することが困難なた
め、通常のカラーフィルターの代わりに用いて、混色原
理を利用した高密度カラー表示とすることは困難であ
る。また、ＰＤＬＣのような偏光を利用しないことによ
る明るさが特徴である液晶モードなどには偏光条件での
み発色するこの種の光学膜を適用して、且つＰＤＬＣの
特徴を活かした有効な適用は容易ではない。

【００４１】また、特開平８−２９６１８には２枚の偏
光板のうちの１枚を反射層に代えて反射型としてもよい
旨の記述もみられるものの、その具体的な構成、特徴な
どは明らかではない。かかる状況下において、本発明の
光学的に工夫、吟味された基本構成、特に混色によらず
に白状態を実現し、且つ混色による多色化を実現すると
いう従来のカラーフィルター方式によっては矛盾してし
まう機能を実現して、これを際だった特徴をもつ反射型
として利用するという本発明の基本思想が容易に想到さ
れるものではないことは明らかである。

【００４２】実施例 図１は本発明の反射型素子の基本構成を示す略示的な断
面図である。１１は拡散透過層、１２は偏光板、１３は
電極を有してもよい透明基板であり、１４、１６は液晶
を配向させるための配向層、１５は液晶層、１７はリタ
ーデイションが異なる領域を有する複屈折性の光学膜、
１８は光学膜を配向させるための配向層、１９は電極を
兼ねた反射層、２０は絶縁層を示す。基板２０の上にア
ルミなどの金属反射層１９を蒸着などにより形成し、次
いで光学膜のための配向層１８を形成して、この上にビ
フェニルなどのメソーゲン基を有する光学膜材料を塗布
して、フォトマスクを介して露光硬化させて光学膜１７
を形成させる。これに配向膜を塗布、配向処理して一方
の液晶素子基板とし、他方の電極を有してもよい配向処
理基板と張り合わせて、これに液晶組成物を注入して本
発明素子を構成する。反射層１９は画素毎に独立した構
成としてもよく、背面に絶縁層を介してＴＦＴなどのア
クティブ素子を構成してもよい。また、複屈折性光学膜
１７は屈折率異方性Δｎと厚さｄの積により定まるリタ
ーデイションが異なる領域がストライプ状、モザイク状
などの繰り返し単位をもつように構成されている。

【００４３】図２は本発明の１／２波長のリターデイシ
ョンを有する液晶層を用いた場合の、偏光層の透過軸、
液晶層および光学膜の光学軸の関係を示すためのモデル
図である。２１は偏光層の透過軸方向、２２は液晶層の
光学軸方向を示し、２３は光学膜の光学軸方向、２４は
偏光層の透過軸方向と液晶層の光学軸方向との角度を示
す。発色状態、非発色状態はそれぞれ電界の印可、無印
可のいずれであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である反射型カラー液晶素子の
断面図。

【図２】本発明の実施例である偏光層、液晶層および光
学膜の光学軸の関係を示す図。

【符号の説明】

１１ 拡散透過層。 １２ 偏光板。 １３ 電極を有してもよい透明基板。 １４、１６ 配向層。 １５ 液晶層。 １７ リターデイションの異なる領域を有する光学膜。 １８ 光学膜の配向層。 １９ 電極を兼ねた反射層。 ２０ 基板。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】偏光層と、液晶層と、異なるリターデイシ
   ョンを有する複数の領域を光学的並列に有する光学膜
   と、金属などの導電性反射層とを光学的直列に有し、電
   界、熱の印可によって液晶層を制御して生じる光学的状
   態のいずれか一つが、光学膜の光学軸に対して平行また
   は直交する直線偏光が光学膜に入射する状態である反射
   型カラー液晶素子。
2. 【請求項２】偏光層を経て液晶層へ入射する直線偏光の
   偏光方向を、液晶層を電界、熱により制御して、４５度
   ないし概ね４５度の角度で変更制御することができる液
   晶層である請求項１の反射型カラー液晶素子。
3. 【請求項３】電界、熱の印可、無印可によって変化する
   液晶層の液晶分子の配列状態の少なくともいずれか一つ
   が、基板に垂直な配列状態以外の捻れを有しない配列状
   態をとる液晶層である請求項１、２いずれかの反射型カ
   ラー液晶素子。
4. 【請求項４】電界、熱の印可、無印可によって変化する
   液晶層の液晶分子の配列状態の少なくともいずれか一つ
   が、１／２波長のリターデイションをもち、その光学軸
   が偏光層の透過軸に対して２２．５度の角度をもつ請求
   項１〜３いずれかの反射型カラー液晶素子。
5. 【請求項５】電界、熱の印可、無印可によって変化する
   液晶層の液晶分子の配列状態の少なくともいずれか一つ
   が、１／４波長のリターデイションをもち、その光学軸
   が偏光層の透過軸に対して４５度の角度をもつ請求項
   １、３いずれかの反射型カラー液晶素子。
6. 【請求項６】発色色相が、補色、３原色などのような加
   法混色によって無彩色となる有彩色の画素の組み合わせ
   と、発色色相が黒のようなそれ自身が無彩色である画素
   とを含み、これらが繰り返しパターンを形成している請
   求項１〜５いずれかの反射型カラー液晶素子。
7. 【請求項７】拡散透過層を有する請求項１〜６いずれか
   の反射型カラー液晶素子。
8. 【請求項８】電界の印可、無印可によって変化する液晶
   分子の配列状態の少なくともいずれか一つが、ホモジニ
   アス配列状態などの基板に平行な配列状態をとる液晶モ
   ードである請求項１〜８いずれかの反射型カラー液晶素
   子。
9. 【請求項９】電界の印可、無印可によって変化する液晶
   分子の配列状態の少なくともいずれか一つが、ハイブリ
   ッド配列状態をとる液晶モードである請求項１〜８いず
   れかの反射型カラー液晶素子。
10. 【請求項１０】電界の印可、無印可によって変化する液
    晶分子の配列状態の少なくともいずれか一つが、ホメオ
    トロピック配列状態などの基板に垂直な配列状態をとる
    液晶モードである請求項１〜９いずれかの反射型カラー
    液晶素子。
11. 【請求項１１】反射層の背面にＴＦＴなどのアクティブ
    素子を配置して開口率を高めた請求項１〜１０いずれか
    の反射型カラー液晶素子。