JPH11237649A - 反射型液晶表示素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁性基板間に挟持された高分子液晶および
液晶を含む液晶複合体と、偏光子とを備え、明状態にお
ける明るい表示と良好な暗状態とを両立できる高コント
ラスト比の反射型液晶表示素子およびその製造方法を提
供する。 【解決手段】 絶縁性基板１・２を互いに離間して配置
し、絶縁性基板１上に透明電極膜６を形成し、絶縁性基
板２上に光反射膜８を形成し、絶縁性基板１における絶
縁性基板２から遠い側に偏光子３を配置し、絶縁性基板
１・２の間に液晶分子４ａおよび紫外線硬化性液晶材料
を挟持する。そして、液晶分子４ａおよび紫外線硬化性
液晶材料を同じ方向にねじれ配向させた後に、フレデリ
クス転移を起こしうる電圧の印加により実効リタデーシ
ョンを低下させた状態で光を照射して硬化および相分離
させ、液晶分子４ａと高分子液晶４ｂとを含む液晶複合
体層４とを備える反射型液晶表示素子１０を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯情報端末装
置、ノート型パーソナルコンピュータ、プロジェクタな
どの表示装置に適用される、液晶と高分子液晶とを含む
液晶複合体と偏光子を備える光散乱型の反射型液晶表示
素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光源としてバックライトを用いない反射
型液晶表示素子は、低消費電力駆動を実現できる液晶表
示素子として注目されており、活発に研究関発が行われ
ている。

【０００３】従来、反射型液晶表示素子として、ホスト
となる液晶分子中に二色性色素分子をゲストとして混合
し、ねじれ配向させた相転移型ゲスト−ホスト液晶表示
素子が提案されている（Ｓ．Ｍｉｔｕｉ，Ｙ．Ｓｈｉｍ
ａｄａ，ｅｔ ａｌ．，Ｓｈａｒｐ Ｃｏｒｐ．，ＳＩ
Ｄ’９２，ｐｐ４３７−４４０参照）。相転移型ゲスト
−ホスト液晶表示素子は、偏光子を用いることなく暗表
示と明表示とを行うことができ、原理的に明るい表示が
可能である。

【０００４】暗表示の反射率と明表示の反射率との比で
あるコントラスト比は、液晶分子中に混入される２色性
色素分子の二色性比、液晶分子のオーダーパラメータ、
および液晶層のねじれ角に依存し、ねじれ角とコントラ
スト比との間には強い相関関係がある。しかしながら、
ねじれ角の設定によっては、ヒステリシス特性が現れて
多階調表示が困難になることがある。このことから、コ
ントラスト比だけを考慮してねじれ角を設定することは
難しい。このため、現在のところ、多階調表示が可能な
高品位の相転移型ゲスト−ホスト液晶表示素子を実現し
ようとすると、コントラスト比の向上には、自ずと限界
がある（Ｗａｓｈｉｚｕｋａ，Ｋ．Ｎａｋａｍｕｒａ，
Ｙ．Ｉｔｏｈ，Ｎ．Ｋｉｍｕｒａ，Ｓｈａｒｐ Ｃｏｒ
ｐ．，ＡＭ−ＬＣＤ’９７，ｐｐ９−１２参照）。

【０００５】現在までに発表されている相転移型ゲスト
−ホスト液晶表示素子のコントラスト比は、４：１〜
５：１程度である（Ｈ．Ｉｋｅｄａ，Ｈ．Ｋａｎｏｈ，
Ｎ．Ｉｋｅｄａ，ｅｔ ａｌ．，ＮＥＣ Ｃｏｒｐ．，
ＳＩＤ’９７，ｐｐ１０１５−１０１８参照）。

【０００６】また、コントラスト比の向上を実現する反
射型表示素子として、一枚の偏光子を用い、液晶層の複
屈折を利用した一枚偏光子表示モードの開発が活発化し
ている。一枚偏光子表示モードとしては、液晶層のねじ
れ角を６０°〜９０°程度としたＴＮ(Twisted Nemati
c) モード（Ｃｈｕｎｇ−Ｋｕａｎｇ Ｗａｉ，Ｃｈｅ
ｎ−Ｌｕｎｇ Ｋｕｏ，ｅｔ ａｌ．，ＥＲＳＯ／ＩＴ
ＲＩ，Ｓｈｉｎ−Ｔｓｏｎ Ｗｕ ａｎｄ Ｃｈｉｕｎ
ｇ−Ｓｈｅｎｇ Ｗｕ，Ｈｕｇｈｅｓ Ｒｅｓｅａｒｃ
ｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，ＡＳＩＤ’９６，ｐｐ
２５−２８参照）、液晶層のねじれ角を１８０°以上と
したＳＴＮ(Super Twisted Nematic) モードなどが開発
されている（Ｈ．Ｙａｍａｇｕｃｈｉ，Ｓ．Ｆｕｊｉｔ
ａ，Ｎ．Ｎａｉｔｏ，ｅｔ ａｌ．，Ｍａｔｓｕｓｉｔ
ａ ＬＣＤ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｎ．Ｗａｋｉｔａ，Ｍ
ａｔｓｕｓｉｔａ Ｄｉｓｐ１ａｙ Ｄｅｖｉｃｅ Ｄ
ｅｖｅ１ｏｐｍｅｎｔ Ｃｅｎｔｅｒ，ＳＩＤ’９７，
ｐｐ６４７−６５０参照）。

【０００７】一枚偏光子表示モードの反射型液晶表示素
子は、良好な暗状態を実現することが可能であり、１
０：１程度という高いコントラスト比を実現することが
可能である。しかしながら、この反射型液晶表示素子で
は、偏光子により５０％以上の光が吸収されるため、必
然的に明状態にて明るい表示を実現することは困難であ
る。

【０００８】上述のような現在において主に開発および
提案されている２種類の反射型液晶表示素子は、明状態
における明るい表示と、良好な暗状態を伴う高コントラ
スト比という二律背反する２つの要素を満たせるものは
ない。

【０００９】そこで、上述のような高コントラスト比と
明るい明状態表示との両立を可能にする技術として、液
晶と紫外線硬化性液晶とを相溶させた混合物を用い、ね
じれ配向させた後に紫外線硬化性液晶を硬化させた高分
子分散型の反射型液晶表示素子が提案されている（Ｔ．
Ｓｏｎｅｈａｒａ，Ｍ．Ｙａｚａｋｉ，Ｈ．Ｉｉｓａｋ
ａ ｅｔ ａ１．，Ｓｅｉｋｏ−Ｅｐｓｏｎ Ｃｏｒ
ｐ．，ＳＩＤ’９７，ｐｐ１０２３−１０２６参照）。

【００１０】この反射型液晶表示素子は、屈折率の異常
光成分および常光成分を等しくした液晶分子と紫外線硬
化液晶（紫外線硬化性液晶に紫外線を照射して硬化させ
ることにより得られる高分子液晶）とを同じ角度にねじ
れ配向させた反射型液晶表示素子である。この反射型液
晶表示素子では、電圧印加により液晶分子のみが電界方
向へ分子の向きを変えることで、液晶分子と紫外線硬化
液晶との間に屈折率の不一致が生じ、光散乱が起こる。
この光散乱は、特定の方位角方向に強い散乱を持つ異方
性散乱であることから、明るい表示が可能となる。

【００１１】この反射型液晶表示素子は、電圧を印加し
ていない場合、液晶分子と紫外線硬化液晶との屈折率が
等しいため、光散乱を誘起せず、透明な状態になる。こ
のとき、光源から特定方向に光が入射する場合、正反射
方向のみに反射が起こる。そのため、観察者は、正反射
方向から外れた位置で観察すれば、良好な表示を得るこ
とができる。

【００１２】この反射型液晶表示素子は、上述のように
特定方向からの入射光が強い照明環境、例えば、一点の
光源下やよく晴れた野外などでは、明るく、かつ高コン
トラスト比の表示を実現することができる。しかしなが
ら、不特定かつランダムな方向から光が入射するような
照明環境、例えば、白い壁の室内や曇った日の野外など
では、コントラスト比の低いぼやけた表示となる。

【００１３】これに対して、上述のねじれ配向させた高
分子分散型液晶表示素子に一枚の偏光子を組み合わせて
暗表示を行う反射型液晶表示素子が提案されている。こ
の反射型液晶表示素子では、周囲の照明環境に依存せ
ず、いつでもどこでも良好な表示を実現することができ
る。

【００１４】この反射型液晶表示素子の基本的な原理
は、以下の通りである。すなわち、この反射型液晶表示
素子では、光入射側に配置された偏光子により直線偏光
を入射させ、該直線偏光を位相差板を通して液晶層に入
射させるようになっている。そして、位相差板の位相差
値は、位相差板と液晶層との合計のリタデーションが光
波長の１／４となるように設定されている。これによ
り、入射した光は、反射面にて反射し、再度液晶層と位
相差板を通過して出射側に至ったときには、偏光子の透
過軸と９０°の角度をなす直線偏光となる。このため、
電圧を印加していない場合に、暗状態の表示が可能とな
る（ノーマリーブラックモード）。

【００１５】この反射型液晶表示素子は、周囲の照明環
境に左右されることなく、常時、良好なコントラスト比
と明るさとの双方を実現できる可能性がある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この一
枚偏光子と位相差板とを用いたねじれ配向型の反射型高
分子分散液晶表示素子において、明るい表示と高コント
ラスト比との両立を実現するためには、以下の２つの課
題が存在する。

【００１７】まず、第１の課題として、上述のねじれ配
向型の反射型高分子分散液晶表示素子にて明るい表示を
得るためには、散乱効率の向上を図る必要がある。高分
子分散型液晶表示素子の散乱効率は、液晶分子と紫外線
硬化液晶との間の屈折率差に大きく依存している。これ
は、上記のねじれ配向型の反射型液晶表示素子では、電
圧を印加することにより液晶分子を電界方向に配向さ
せ、液晶分子の常光屈折率とマトリクス状の紫外線硬化
液晶の異常光屈折率との間の不一致を生じさせて光散乱
現象を起こすことにより明状態の表示を行うためであ
る。したがって、この明状態において、より明るい表示
を実現するためには、液晶分子および紫外線硬化性液晶
の屈折率異方性を大きくすることが必要となる。

【００１８】次に、第２の課題として、ねじれ配向型の
反射型高分子分散液晶表示素子では、位相差板と液晶層
との合計のリタデーションが光波長の１／４となるよう
な条件に設定することで暗状態の表示を行うため、波長
分散性の少ない良好な暗表示を得るためには、液晶と紫
外線硬化液晶とからなる液晶複合体層（以下、液晶・紫
外線硬化液晶複合体層と記す）のリタデーションを３５
０ｎｍ以下に抑える必要がある。液晶・紫外線硬化液晶
複合体層のリタデーションがモーガン限界である３５０
ｎｍを越えると、入射した光が旋光性を示すため、良好
な黒表示（暗表示）を得ることが難しくなる。

【００１９】液晶層のリタデーション（Δｎｄ）は、液
晶・紫外線硬化液晶複合体層の屈折率異方性（Δｎ）と
液晶層の厚み（ｄ）との積によって決まる。そのため、
リタデーションを低く抑えるためには、液晶・紫外線硬
化液晶複合体層の屈折率異方性を小さくするか、あるい
は、液晶・紫外線硬化液晶複合体層の厚みを薄くするこ
とが必要である。

【００２０】しかしながら、液晶・紫外線硬化液晶複合
体層の厚みを薄くすることについては、製造上の歩留ま
りや製造の容易さといった面から限界がある。また、液
晶・紫外線硬化液晶複合体層の厚みを薄くすると、散乱
に寄与する層が薄くなるため、明るさの低下につなが
る。このため、これらの問題を発生させることなく良好
な暗状態を得るためには、液晶・紫外線硬化液晶複合体
層の屈折率異方性を小さくする必要がある。

【００２１】上記のように、明状態において明るい表示
を得るためには、液晶および紫外線硬化性液晶の屈折率
異方性を大きくすることが必要であるが、良好な暗状態
を得るためには、液晶および紫外線硬化性液晶の屈折率
異方性を抑えることが必要であり、これらの条件は、互
いに二律背反の関係にある。

【００２２】そのため、従来のねじれ配向型の反射型高
分子分散液晶表示素子では、２つの条件の双方を満たす
ことができない。すなわち、明状態において明るい表示
を得るために屈折率異方性の大きい液晶および紫外線硬
化性液晶を用いると、液晶・紫外線硬化液晶複合体層の
リタデーションが大きくなるため、偏光子を用いて良好
な暗状態を実現することが困難になる。

【００２３】なお、特開平７−５６１４５号公報には、
光硬化型高分子材料が添加された液晶材料を一対の透明
基板間に注入して液晶セルを作製した後、液晶セルに所
定電圧を印加しながら紫外線を照射する方法により液晶
表示素子を製造する方法が開示されている。

【００２４】しかしながら、上記従来の技術は、偏光子
を持たない高分子分散型散乱液晶表示素子において、液
晶セルの閾値電圧を下げるための技術であり、前述の課
題を解決できるものではない。

【００２５】また、特開平７−１１０４６９号公報に
は、２枚の基板間に液晶性骨格を有するジアクリレート
化合物と液晶とを含有する液晶／高分子複合体形成材料
を挟持して配向させた後、液晶／高分子複合体形成材料
に電圧を印加しながら、活性光線を照射し、液晶性骨格
を有するジアクリレート化合物を重合させることにより
液晶表示素子を製造する方法が開示されている。

【００２６】しかしながら、上記従来の技術も、偏光子
を持たない高分子分散型液晶表示素子において、液晶分
子の傾斜配向角を大きくするための技術であり、前述の
課題を解決できるものではない。

【００２７】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的は、絶縁性基板間に挟持された
高分子液晶および液晶を含む液晶複合体と、偏光子とを
備える反射型液晶表示素子およびその製造方法におい
て、明状態における明るい表示と良好な暗状態とを両立
できる高コントラスト比の液晶表示素子およびその製造
方法を提供することにある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本願発明者等は、明るい
明状態表示と良好な暗状態表示との両立を図るべく鋭意
検討した結果、液晶と重合性液晶（例えば、紫外線硬化
性液晶）とを相溶させた液晶組成物に対し、同じ方向に
ねじれ配向させた後にフレデリクス転移以上の任意の電
圧を印加することによって液晶層の実効リタデーション
を抑えた状態とし、この状態で液晶組成物を活性光線
（例えば、紫外線）照射等により重合（硬化）および相
分離させれば、実効リタデーションが小さい液晶複合体
が得られ、上記の課題が解決されることを見い出した。

【００２９】すなわち、本発明の請求項１記載の反射型
液晶表示素子は、上記の課題を解決するために、互いに
離間して設けられた第１絶縁性基板および第２絶縁性基
板と、第１絶縁性基板上に設けられた透明電極と、第２
絶縁性基板上に設けられた光を反射するための光反射膜
と、第１絶縁性基板の外側に配置された偏光子と、第１
絶縁性基板と第２絶縁性基板との間に挟持された、高分
子液晶と液晶とを含む液晶複合体とを備え、上記高分子
液晶が、ねじれ配向させた重合性液晶を、フレデリクス
転移を起こしうる電圧を重合性液晶に印加することによ
り実効リタデーションを低下させた状態にて重合させた
ものであることを特徴としている。

【００３０】上記構成によれば、高分子液晶が、液晶組
成物の実効リタデーションを低下させた状態で活性光線
照射等により重合性液晶を重合させたものであるので、
液晶複合体の実効リタデーションが低く抑制される。

【００３１】これにより、液晶組成物の実効リタデーシ
ョンを低く抑えながら、大きな屈折率異方性を持つ液晶
および重合性液晶を用いることが可能になる。それゆ
え、光入射側に配置された偏光子により暗状態（透過）
と明状態（散乱）とを実現する高分子分散型の反射型液
晶表示素子において、周囲の照明環境に依存しない良好
な暗状態表示と、特定方向への強い散乱とを得ることが
できる。その結果、従来より相転移型ゲスト−ホスト液
晶表示素子や一枚偏光子型液晶表示素子などの反射型液
晶表示素子において課題となっていた明るい明状態表示
と良好な暗状態表示との両立を実現できる高コントラス
ト比の反射型液晶表示素子を提供することができる。

【００３２】なお、本明細書において、「実効リタデー
ション」とは、電圧を印加した際の光学的に実効的なリ
タデーション値を指すものとする。また、本明細書にお
いて単に「液晶」と記すものは、低分子液晶を指すもの
とする。

【００３３】本発明の請求項２記載の反射型液晶表示素
子は、上記の課題を解決するために、請求項１に記載の
反射型液晶表示素子において、液晶組成物に印加される
電圧が、波長５００〜６００ｎｍの光に対する反射率が
最小化するように調整されていることを特徴としてい
る。

【００３４】上記構成によれば、液晶組成物に印加され
る電圧が、可視光領域（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）
の中で人間の眼の視感度が相対的に高い波長領域である
波長５００〜６００ｎｍの光（緑色光）に対する反射率
が最小化するように調整されているため、人間の眼に対
してより暗く感じさせることが可能となり、より良好な
暗表示を実現できる。従って、反射型液晶表示素子のコ
ントラストをさらに向上できる。

【００３５】なお、波長５００〜６００ｎｍの光以外の
可視光、すなわち、波長３８０〜５００ｎｍの光および
波長６００〜７８０ｎｍの光は、人間の眼の視感度が相
対的に低くなる。そのため、波長５００〜６００ｎｍの
光以外の可視光の反射率を最小にすると、波長５００〜
６００ｎｍの波長領域の光の反射率が高くなってしま
い、良好な暗状態を実現できなくなる。

【００３６】本発明の請求項３記載の反射型液晶表示素
子は、上記の課題を解決するために、請求項１に記載の
反射型液晶表示素子において、液晶組成物に印加される
電圧が、液晶複合体の実効リタデーションが３５０ｎｍ
以下となるように調整されていることを特徴としてい
る。

【００３７】上記構成によれば、液晶組成物への印加電
圧が、液晶複合体の実効リタデーションがモーガン限界
である３５０ｎｍ以下となるように調整されているの
で、入射光が旋光性を示すことを回避でき、良好な暗状
態表示を得ることができる。

【００３８】本発明の請求項４記載の反射型液晶表示素
子は、上記の課題を解決するために、請求項１に記載の
反射型液晶表示素子において、液晶組成物に印加される
電圧が、０．５〜２０Ｖの範囲内であることを特徴とし
ている。

【００３９】上記構成によれば、液晶組成物にフレデリ
クス転移を生じさせて配向状態を変化させることができ
る。これにより、実効リタデーションを低下させること
ができる。したがって、明るい明状態表示と良好な暗状
態表示とをより確実に両立でき、コントラスト比をより
確実に向上できる。

【００４０】本発明の請求項５記載の反射型液晶表示素
子は、上記の課題を解決するために、請求項１ないし４
のいずれか１項に記載の反射型液晶表示素子において、
偏光子と第１絶縁性基板との間に配置された光学的に一
軸性である第１位相差板をさらに備えることを特徴とし
ている。

【００４１】上記構成によれば、偏光子を通過すること
で直線偏光となって入射した光が、一軸性の第１位相差
板と、高分子液晶および液晶を含む液晶複合体とを通過
することで円偏光となった後、光反射膜によって反射さ
れる。反射された光は、再度高分子液晶および液晶を含
む液晶複合体と、一軸性の第１位相差板とを通過するこ
とで偏光子の透過軸と９０°の角度をなす偏波面を持つ
直線偏光となる。この直線偏光は、偏光子を通過しない
ため、より良好な暗表示を実現できる。

【００４２】本発明の請求項６記載の反射型液晶表示素
子は、上記の課題を解決するために、請求項１ないし４
のいずれか１項に記載の反射型液晶表示素子において、
偏光子と第１絶縁性基板との間に配置された２５０〜２
９０ｎｍの範囲内の位相差値を有する第２位相差板と、
第２位相差板と第１絶縁性基板との間に配置された１１
５〜１５５ｎｍの範囲内の位相差値を有する第３位相差
板とをさらに備えることを特徴としている。

【００４３】上記構成によれば、偏光子を通して入射し
た直線偏光は、λ／２板である第２位相差板とλ／４板
である第３位相差板とを通過することで各波長毎に異な
る偏波面をもつ直線偏光となる。そして、反射型液晶表
示素子は、液晶複合体層がねじれ配向している中心付近
に直線偏光を入射するようにすれば、散乱効率が最も良
くなる。それゆえ、光の利用効率が高く、明るい表示が
可能となる。

【００４４】なお、第２位相差板の位相差値が２５０〜
２９０ｎｍの範囲外である場合には、λ／４条件を満た
さないため、要求される性能を発揮できない。また、第
３位相差板の位相差値が１１５〜１５５ｎｍの範囲外で
ある場合には、λ／４条件を満たさないため、要求され
る性能を発揮できない。

【００４５】本発明の請求項７記載の反射型液晶表示素
子の製造方法は、上記の課題を解決するために、第１絶
縁性基板と第２絶縁性基板とを互いに離間して設け、第
１絶縁性基板上に透明電極を形成し、光を反射するため
の光反射膜を第２絶縁性基板上に形成し、第１絶縁性基
板の外側に偏光子を配置し、重合性液晶と液晶とを含む
液晶組成物を第１絶縁性基板と第２絶縁性基板との間に
挟持し、重合性液晶と液晶とを同じ方向にねじれ配向さ
せた後、フレデリクス転移を起こしうる電圧を液晶組成
物に印加することにより液晶組成物の実効リタデーショ
ンを低下させた状態にて、重合性液晶を重合させること
により液晶から相分離させることを特徴としている。

【００４６】上記方法によれば、液晶分子および紫外線
硬化性液晶分子に対してフレデリクス転移以上の任意の
電圧を印加するので、液晶分子および紫外線硬化性液晶
分子は、分子配向が電界方向へ変化し、任意の角度で電
界方向へプレチルトする。これにより、液晶組成物の実
効的な屈折率異方性が液晶組成物の本来の屈折率異方性
から低下し、液晶組成物の実効リタデーションが液晶組
成物の本来のリタデーションから任意の値まで低下す
る。そして、上記方法によれば、液晶組成物の実効リタ
デーションが低下した状態で活性光線照射等により重合
性液晶を重合させて液晶分子から相分離させるので、実
効リタデーションが小さい液晶複合体が形成される。

【００４７】これにより、大きな屈折率異方性を持つ液
晶および重合性液晶を用いて実効リタデーションが低い
液晶複合体を有する反射型液晶表示素子を製造すること
が可能になる。それゆえ、光入射側に配置された偏光子
により暗状態（透過）と明状態（散乱）とを実現する高
分子分散型の反射型液晶表示素子において、周囲の照明
環境に依存しない良好な暗状態表示と特定方向への強い
散乱とを得ることができる。その結果、明るい明状態表
示と良好な暗状態表示との両立を実現できる高コントラ
スト比の反射型液晶表示素子を製造することができる。

【００４８】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の
一形態について図１ないし図８、および図１６に基づい
て説明すれば、以下の通りである。図１に示すように、
本発明の実施の一形態に係る光散乱型の反射型液晶表示
素子１０は、透明なガラス板や高分子フィルムなどの光
学的に等方性の材料からなる絶縁性基板（第１絶縁性基
板）１を有し、その光入射側（観察者側）には、直線偏
光を絶縁性基板１に入射させるための偏光子３が配置さ
れている。

【００４９】偏光子３と絶縁性基板１との間には、位相
差板（第１位相差板）５が挿入されている。位相差板５
は、５２０ｎｍのリタデーションを有する光学的に一軸
性の光学フィルムである。また、位相差板５は、図２に
示すように、その遅相軸が偏光子３の透過軸に対して＋
７４°の角度をなすように配置されている。なお、偏光
子３の透過軸に対する角度は、光の入射側（観察者側）
から見て反時計回りを＋、時計回りを−とする。

【００５０】絶縁性基板１における位相差板５側と反対
側の面上には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉ
ｄｅ）膜などからなる透明電極膜（透明電極）６が形成
されている。また、透明電極膜６における絶縁性基板１
側と反対側の面上には、ラビング処理されたポリイミド
膜などの高分子からなる配向膜７が形成されている。配
向膜７のラビングによる配向処理は、図２に示すよう
に、液晶分子（液晶）４ａおよび高分子液晶４ｂの配向
方向（絶縁性基板１のラビング方向）が偏光子３の透過
軸に対して−３４°となるように行われる。

【００５１】この絶縁性基板１に対向する側には、透明
なガラス板や高分子フィルムなどの光学的に等方性の材
料からなる絶縁性基板（第２絶縁性基板）２が、絶縁性
基板１から離間して絶縁性基板１と平行に配置されてい
る。絶縁性基板２における絶縁性基板１に対向する側の
面上には、Ａ１などの金属からなる光反射膜８が、その
表面が鏡面となるように形成されている。この絶縁性基
板２上に形成された光反射膜８は、反射型液晶表示素子
１０を駆動するための電極を兼ねている。

【００５２】この光反射膜８における絶縁性基板１に対
向する側の面上には、ラビング処理が施されたポリイミ
ド等の高分子からなる配向膜９が形成されている。配向
膜９のラビング処理は、図２に示すように、液晶分子４
ａおよび高分子液晶４ｂの配向方向（絶縁性基板２のラ
ビング方向）が偏光子３の透過軸に対して＋６°となる
ように行われる。

【００５３】絶縁性基板１と絶縁性基板２との間には、
液晶分子４ａとマトリックス状の高分子液晶４ｂとから
なる液晶複合体層（液晶複合体）４が形成されている。
液晶分子４ａおよび高分子液晶４ｂは、絶縁性基板１お
よび２に対してチルトしながら、左巻き（反時計回り）
に４０°ねじれた配向となっている。

【００５４】高分子液晶４ｂとしては、重合性液晶を重
合することにより得られるものであれば、特に限定され
るものではないが、ここでは、紫外線硬化性液晶材料を
紫外線等の活性光線の照射により光硬化させることによ
り得られる硬化物（紫外線硬化液晶）を用いている。高
分子液晶４ｂとして紫外線硬化液晶を用いることによ
り、重合性液晶の重合を行う際に加熱を行う必要がなく
なり、他の部材への悪影響を防止できる。

【００５５】位相差板５と液晶複合体層４との合計のリ
タデーションは、光波長の１／４となるように設定され
ている。これにより、液晶複合体層４に電圧が印加され
ていないときには、位相差板５に入射した直線偏光が、
光反射膜８にて反射された後に位相差板５から出射する
ときに入射光に対して９０度偏波面が回転した直線偏光
となり、暗状態の表示が可能となる。一方、液晶複合体
層４に駆動電圧が印加されたときには、偏光子３および
位相差板５を通過した入射光は、液晶複合体層４にて散
乱された後に再び位相差板５を通過し出射する際に、偏
光子の透過軸と平行な偏波面の散乱光が通過し、明表示
が可能となる。

【００５６】次に、本実施の形態に係る反射型液晶表示
素子１０の作製方法を示す。まず、光学的に等方な透明
の絶縁性基板１上に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ
Ｏｘｉｄｅ）膜などからなる透明電極膜６を形成する。
次に、ポリイミド膜などからなる配向膜７を形成した
後、配向膜７のラビングによる配向処理を行う。

【００５７】その後、絶縁性基板１に対向するように配
置した絶縁性基板２上に、Ａｌからなる鏡面性の光反射
膜８を形成する。さらに、光反射膜８上に、ポリイミド
などからなる配向膜９を形成した後、配向膜９のラビン
グ処理を行う。次いで、この絶縁性基板１および２を、
セルギャップが４．５μｍとなるようにシール材（図示
しない）を介して貼り合わせる。

【００５８】その後、紫外線硬化性液晶材料と液晶分子
４ａとを相溶させた液晶相を示す液晶組成物を、真空注
入法を用いて絶縁性基板１および２の隙間に注入し、図
２に示すように、液晶分子４ａおよび高分子液晶４ｂを
ねじれ角（ツイスト角）が４０°となるように反時計回
りにねじれ配向させる。

【００５９】上記の液晶組成物としては、例えば、紫外
線硬化性液晶材料（大日本インキ化学工業株式会社製：
商品名“Ｍｉｘｔｕｒｅ Ｃ”）と液晶（メルク社製：
商品名“ＭＳ９３３９２”、Δｎ＝０．１２４）とを１
０：９０の重量比にて混合した混合物に対して少量の重
合開始剤（チバ・ガイギー社製）を添加することによっ
て得られた、常温でネマティック液晶相を示す液晶組成
物を用いることができる。この液晶組成物の注入時点に
おけるリタデーション値は、約５５０ｎｍである。

【００６０】上記の液晶組成物に対し、このまま電圧印
加を行わずに、光照射により紫外線硬化性液晶材料を硬
化させて液晶分子４ａから相分離させ、液晶複合体層４
を形成した場合、図１６に示す反射型液晶表示素子２０
が得られる。

【００６１】反射型液晶表示素子２０の液晶複合体層４
は、液晶分子４ａと高分子液晶４ｂとが絶縁性基板１お
よび２に対して平行な面に沿って４０°ねじれた配向と
なっており、液晶複合体層４のリタデーション値は、注
入時点と同じ約５５０ｎｍのままである。このため、前
述のように、モーガン限界の条件により偏光子３および
位相差板５を通って入射した光が旋光性を示し、良好な
暗表示が難しくなる。

【００６２】そこで、本発明に係る反射型液晶表示素子
１０の作製方法では、液晶組成物に対して、フレデリク
ス転移を起こしうる電圧、好ましくは０．５〜２０Ｖの
範囲内の電圧を印加した状態で光照射を行うようになっ
ている。

【００６３】具体的には、液晶分子４ａおよび高分子液
晶４ｂをねじれ配向させた後、光照射を行う前に、電源
１１から透明電極膜６および光反射膜８を介して６０Ｈ
ｚの交流にて実効電圧２．３Ｖを液晶組成物に印加す
る。これにより、液晶組成物は、紫外線硬化性液晶材料
および液晶分子４ａの分子配向が電界方向へ変化した状
態、すなわち、液晶組成物の実効リタデーションが低下
した状態となる。このとき、液晶分子４ａと紫外線硬化
性液晶材料とを電界方向に沿って配向させるには、紫外
線硬化性液晶材料として適当な材料を選択し、液晶分子
４ａと紫外線硬化性液晶材料とを相溶させる比率を最適
化するとよい。

【００６４】次に、電圧印加を継続して液晶組成物の実
効リタデーションが低下した状態を維持したまま、液晶
組成物に対し絶縁性基板１側から３ｍＷ／ｃｍ² の照度
にて６００秒間紫外線露光を行う。これにより、紫外線
硬化性液晶材料が電界方向に沿って配向した状態にて硬
化し、液晶分子４ａから相分離する。光硬化して液晶分
子４ａから相分離した紫外線硬化性液晶材料は、高分子
液晶４ｂとしてマトリクス状に固定化される。そして、
高分子液晶４ｂの周囲の液晶分子４ａも、マトリクス化
した高分子液晶４ｂの配向規制力により、高分子液晶４
ｂの配向方向に沿って配向した状態で保持される。この
結果、液晶組成物の分子配向が電界方向へ変化した状態
で液晶複合体層４が形成される。これにより、液晶複合
体層４の実効リタデーションを液晶組成物より低い３５
０ｎｍ程度にすることができる。

【００６５】最後に、図２に示す光学的配置となるよう
に、光学的に一軸性の位相差板５を、絶縁性基板１にお
ける光入射側の面（透明電極膜６側と反対側の面）に貼
り付けるとともに、偏光子３を位相差板５における光入
射側の面（絶縁性基板１側と反対側の面）に貼り付け
る。これにより、反射型液晶表示素子１０が完成する。

【００６６】次に、反射型液晶表示素子１０において良
好な暗状態を得るために、液晶分子４ａと紫外線硬化性
液晶材料とを相溶させた液晶組成物に対して印加する電
圧をどのように調整すればよいかを検討した。

【００６７】まず、反射型液晶表示素子１０において、
光照射によって紫外線硬化性液晶材料の重合を行う際に
液晶組成物に印加する電圧（６０Ｈｚ交流）を変化させ
たときの反射率の変化（電圧−反射率カーブ）をシュミ
レーションした。得られた結果を図３に示す。なお、図
３に示す反射率は、波長５５０ｎｍの入射光に対する反
射光（観察者側から入射した光が反射面にて反射され再
度偏光子３を通過して出射する光）の割合である。

【００６８】図３の結果より、２．３Ｖの実効電圧を印
加した状態で紫外線硬化性液晶材料を重合させれば、５
５０ｎｍの波長の光に対する反射率を最小化できること
が分かる。したがって、紫外線硬化性液晶材料の重合時
に液晶組成物に印加する電圧（実効電圧）を、２．３Ｖ
に調整するとよい。

【００６９】また、紫外線硬化性液晶材料の重合時に液
晶組成物に印加する電圧（実効電圧）を２．３Ｖにする
と、液晶複合体層４の実効リタデーションを３５０ｎｍ
にすることができる。したがって、液晶複合体層４の実
効リタデーションを３５０ｎｍ以下にするには、紫外線
硬化性液晶材料の重合時に液晶組成物に印加する電圧
（実効電圧）を２．３Ｖ以上にすればよい。

【００７０】以上のことから、紫外線硬化性液晶材料の
重合時に液晶組成物に印加する電圧（実効電圧）は、
２．３〜３．１Ｖの範囲内であることが望ましい。これ
により、液晶複合体層４の実効リタデーションを３５０
ｎｍ以下にするとともに、５５０ｎｍの波長の光に対す
る反射率を抑制できる。

【００７１】なお、反射型液晶表示素子１０における偏
光子３および位相差板５は、液晶複合体層４の実効リタ
デーションが３５０ｎｍになったときに５００ｎｍ〜６
００ｎｍ付近の波長領域の光の反射率、すなわち、入射
光に対する反射光（観察者側から入射した光が反射面に
て反射され再度偏光子３を通過して出射する光）の割合
を抑制できるように構成されている。

【００７２】次に、液晶組成物に電圧を印加せずに硬化
および相分離を行うことにより作製した以外は反射型液
晶表示素子１０と同一の構成を有する反射型液晶表示素
子２０と、液晶組成物に２．３Ｖの実効電圧を印加した
状態で硬化および相分離を行うことにより作製した反射
型液晶表示素子１０との間で、暗状態での反射分光特性
を比較した。得られた結果を図４に示す。

【００７３】図４の結果より、２．３Ｖの電圧を印加し
ながら硬化および相分離を行った方が、人間の眼におけ
る視感度が相対的に高い波長領域である５００ｎｍ〜６
００ｎｍの波長の光に対する反射率を低く抑えることが
でき、より良好な暗状態を実現できることが分かる。し
たがって、液晶組成物に２．３Ｖの実効電圧を印加した
状態で光重合させて作製した反射型液晶表示素子１０で
は、５００ｎｍ〜６００ｎｍ付近の反射が抑制され、良
好な暗状態が実現されると考えられる。

【００７４】次に、反射型液晶表示素子１０の電気光学
特性を、図５に示すように、測定用光源である投光器１
２および受光器１３等からなる測定システムによって測
定した。

【００７５】投光器１２は、反射型液晶表示素子１０に
垂直な平面内で入射角（投光器１２からの入射光の角
度）ａを変化しうるように設けられている。また、受光
器１３は、受光器１３の受光角（受光器１３の極角方向
の角度）ｂが投光器１２の入射角ａが変化しうる平面と
同一の平面内で変化しうるように設けられている。ま
た、反射型液晶表示素子１０は、測定用の台（図示しな
い）上に載置され、方位角ｃの方向に沿って回転可能と
なっている。

【００７６】まず、上記の測定システムを用い、最も散
乱の大きな方位角ｃを０°とし、入射角ａを−３０°に
固定し、かつ受光角ｂを１６°に固定した状態で、反射
型液晶表示素子１０の方位角方向の反射ゲイン（酸化マ
グネシウムからなる標準白色板の反射輝度を１としたと
きの相対反射輝度）特性を測定した。ここでは、反射型
液晶表示素子１０の駆動電圧として、交流６０Ｈｚにて
実効電圧７Ｖを液晶複合体層４に印加した。得られた結
果を図６に示す。

【００７７】この結果から、反射型液晶表示素子１０
は、液晶複合体層４のラビング角度の中心から９０°回
転した方向に入射した光に対して強い散乱を示す電気光
学特性を持っていることが分かる。

【００７８】次に、上記の測定システムを用い、入射角
ａを−３０°に固定し、かつ、反射型液晶表示素子１０
の方位角ｃを０°に固定した状態にて、受光角ｂを変化
させながら反射型液晶表示素子１０の反射ゲイン（酸化
マグネシウムからなる標準白色板の反射輝度を１とした
ときの相対反射輝度）の変化を測定した。ここでは、反
射型液晶表示素子１０の駆動電圧として、交流６０Ｈｚ
にて実効電圧７Ｖを液晶複合体層４に印加した。得られ
た結果を図７に示す。この結果から、反射型液晶表示素
子１０では、受光角ｂが約１６°のときに、反射ゲイン
が極大となり、最も明るい状態が得られることが分か
る。

【００７９】さらに、上記の測定システムを用い、入射
角ａを−３０°に固定し、反射型液晶表示素子１０の方
位角ｃを０°とし、かつ、受光角ｂを最も明るい１６°
に固定した状態で、反射型液晶表示素子１０の電圧変化
に対する反射ゲインの変化（電圧−反射ゲインカーブ）
を測定した。ここでは、反射型液晶表示素子１０の駆動
電圧として、６０Ｈｚの交流電圧を液晶複合体層４に印
加した。得られた結果を図８に示す。

【００８０】この結果から、反射型液晶表示素子１０の
反射ゲインは、約２Ｖで立ち上がり、約７Ｖで最大とな
っており、現在用いられている反射型液晶表示素子の駆
動条件に非常に適した特性を持っていることが分かる。
また、このように反射型液晶表示素子１０をスタティッ
ク駆動することにより、明状態での明るさ（酸化マグネ
シウムからなる標準白色板の反射光量を１００％とす
る）約１２０％、コントラスト比１０：１を実現するこ
とができた。

【００８１】一般に、反射型液晶表示素子の明状態での
明るさは、光吸収型カラーフィルタを用いると、その透
過率および開口率に従って低下する。しかしながら、反
射型液晶表示素子１０の場合には、透過率４５％、開口
率８５％のカラーフィルタを用いてカラー表示を行った
場合でも、明状態での明るさ（酸化マグネシウムからな
る標準白色板の反射光量を１００％とする）４６％、コ
ントラスト比１０：１を実現することができた。

【００８２】なお、本実施形態では、光学的に１軸性の
位相差板５を絶縁性基板１と絶縁性基板２との間に配置
していたが、位相差板５に代えて光学的に２軸性の位相
差板を絶縁性基板１と絶縁性基板２との間に配置しても
よい。

【００８３】〔実施の形態２〕本発明の他の実施形態に
ついて図９ないし図１５に基づいて説明すれば、以下の
通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１に
て示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の
符号を付記し、その説明を省略する。

【００８４】図９に示すように、本発明の他の実施形態
に係る反射型液晶表示素子３０は、偏光子３と絶縁性基
板１との間に、位相差板５に代えて位相差板１４（第２
位相差板）および位相差板１５（第３位相差板）を備え
る以外は、実施の形態１で述べた反射型液晶表示素子１
０と同一の構成を有している。

【００８５】位相差板１４は、波長５４０ｎｍの光の１
／２波長に等しい位相差値２７０ｎｍを有する位相差板
である。位相差板１５は、波長５４０ｎｍの光の１／４
波長に等しい位相差値１３５ｎｍを有する位相差板であ
り、位相差板１４と絶縁性基板１との間に設けられてい
る。

【００８６】また、偏光子３、位相差板１４、位相差板
１５、および液晶複合体層４は、図１０に示す光学的配
置となるように配置されている。偏光子３の吸収軸に対
する位相差板１４の遅相軸の方位角をθとすると、位相
差板１５は、偏光子３の透過軸に対する位相差板１５の
遅相軸の方位角が２θ＋９０°となるように配置されて
いる。位相差板１４は、その遅相軸の角度が偏光子３の
透過軸に対して＋１８°となるように配置され、位相差
板１５は、その遅相軸の角度が偏光子３の透過軸に対し
て＋１２６°となるように配置されている。

【００８７】反射型液晶表示素子３０では、偏光子３を
通して入射した直線偏光は、２枚の位相差板１４・１５
を通過することで各波長毎に異なる偏波面をもつ直線偏
光となる。反射型液晶表示素子３０は、液晶複合体層４
のねじれ配向角の中心付近に直線偏光を入射することが
最も散乱効率がよく、明るい表示が可能となる。そのた
め、偏光子３および２枚の位相差板１４・１５を通過さ
せて直線偏光を入射する本実施の形態の構成は、光の利
用効率が高く、明るい表示が可能である。

【００８８】反射型液晶表示素子３０における偏光子３
および位相差板１４・１５の構成は、液晶複合体層４の
リタデーションが３５０ｎｍになったときに、５００ｎ
ｍ〜６００ｎｍ付近の波長に対して最も反射率が低くな
るよう設計されている。

【００８９】なお、反射型液晶表示素子３０の作製方法
は、位相差板５に代えて位相差板１４・１５を絶縁性基
板１の透明電極膜６側と反対側の面に貼り付ける以外
は、実施の形態１と同様である。

【００９０】反射型液晶表示素子３０において、光照射
によって紫外線硬化性液晶材料の重合を行う際に液晶組
成物に印加する電圧（６０Ｈｚ交流）を変化させたとき
の反射率の変化（電圧−反射率カーブ）を調べた。得ら
れた結果を図１１に示す。なお、反射率は、波長５５０
ｎｍの入射光に対する反射光（入射した光が反射面にて
反射され再度偏光子３を通過して出射する光）の割合で
ある。

【００９１】この結果から、光重合前の液晶分子４ａと
紫外線硬化性液晶材料とを相溶させた液晶組成物に対し
て６０Ｈｚの交流で電圧を印加する場合、印加電圧（実
効電圧）が１．５〜３．１Ｖの範囲内であれば波長５５
０ｎｍの光の反射率を抑制でき、印加電圧（実効電圧）
が２．２Ｖのときに波長５５０ｎｍの光の反射率を最も
低く抑制することができることが分かる。

【００９２】液晶組成物に電圧を印加せずに硬化および
相分離を行うことにより作製した以外は反射型液晶表示
素子３０と同一の構成を有する反射型液晶表示素子（図
示しない）と、液晶組成物に２．５Ｖの実効電圧を印加
した状態で硬化および相分離を行うことにより作製した
反射型液晶表示素子３０との間で、暗状態での反射分光
特性を比較した。得られた結果を図１２に示す。

【００９３】図１２の結果から、２．５Ｖの実効電圧を
印加しながら光硬化・相分離をした反射型液晶表示素子
３０の方が、５００ｎｍ〜６００ｎｍ付近の反射が低く
抑制され、良好な暗状態が実現されていることが分か
る。

【００９４】次に、反射型液晶表示素子３０の電気光学
特性を、実施の形態１で述べた図５に示す測定システム
によって測定した。まず、上記の測定システムを用い、
最も散乱の大きな方位角ｃを０°とし、入射角ａを−３
０°に固定し、かつ受光角ｂを１６°に固定した状態
で、反射型液晶表示素子３０の方位角方向の反射ゲイン
（酸化マグネシウムからなる標準白色板の反射輝度を１
としたときの相対反射輝度）特性を測定した。ここで
は、反射型液晶表示素子３０の駆動電圧として、交流６
０Ｈｚにて実効電圧７Ｖを液晶複合体層４に印加した。
得られた結果を図１３に示す。

【００９５】この結果から、反射型液晶表示素子３０
は、液晶複合体層４のラビング角度の中心から９０°回
転した方向に入射した光に対して強い散乱を示す電気光
学特性を持っていることが分かる。

【００９６】次に、図５に示す測定システムを用い、入
射角ａを−３０°に固定し、かつ、反射型液晶表示素子
３０の方位角ｃを０°に固定した状態にて、受光角ｂを
変化させながら反射型液晶表示素子３０の反射ゲイン
（酸化マグネシウムからなる標準白色板の反射輝度を１
としたときの相対反射輝度）の変化を測定した。ここで
は、反射型液晶表示素子３０の駆動電圧として、交流６
０Ｈｚにて実効電圧７Ｖを液晶複合体層４に印加した。
得られた結果を図１４に示す。この結果から、反射型液
晶表示素子３０では、受光角ｂが約１６°のときに、反
射ゲインが極大となり、最も明るい状態が得られること
が分かる。

【００９７】さらに、図５に示す測定システムを用い、
入射角ａを−３０°に固定し、反射型液晶表示素子３０
の方位角ｃを０°とし、かつ、受光角ｂを最も明るい１
６°に固定した状態で、反射型液晶表示素子３０の電圧
変化に対する反射ゲインの変化（電圧−反射ゲインカー
ブ）を測定した。ここでは、反射型液晶表示素子３０の
駆動電圧として、６０Ｈｚの交流電圧を液晶複合体層４
に印加した。得られた結果を図１５に示す。

【００９８】このように反射型液晶表示素子３０をスタ
ティック駆動することにより、明状態での明るさ（酸化
マグネシウムからなる標準白色板の反射光量を１００％
とする）約１４０％、コントラスト比８：１を実現する
ことができた。

【００９９】一般に、反射型液晶表示素子の明状態での
明るさは、光吸収型カラーフィルタを用いると、その透
過率および開口率に従って低下する。しかしながら、反
射型液晶表示素子３０の場合には、透過率４５％、開口
率８５％のカラーフィルタを用いてカラー表示を行った
場合でも、明状態での明るさ（酸化マグネシウムからな
る標準白色板の反射光量を１００％とする）５３％、コ
ントラスト比８：１を実現することができた。

【０１００】なお、以上の実施形態では、スタティック
駆動タイプの反射型液晶表示素子について説明したが、
本発明は、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)などのアクテ
ィブ駆動素子を用いたアクティブマトリクス型液晶表示
素子にも適用可能である。本発明の反射型液晶表示素子
は、図４で示した電圧−反射率特性から考えると、特
に、ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型液晶表示素
子の駆動条件に最適な特性を有している。

【０１０１】また、本発明に係る反射型液晶表示素子１
０または３０では、カラー表示を行うために、絶縁性基
板１と液晶複合体層４との間にカラーフィルタ、例え
ば、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）３原色の光吸収型色分離
フィルタを設けてもよい。

【０１０２】さらに、本発明に係る反射型液晶表示素子
１０または３０において、カラー表示を行うために、光
反射膜８として、特定色を選択的に反射するミラー、例
えば、ＲＧＢ３原色の選択反射色分離ミラー（ダイクロ
イックミラー）を用いてもよい。

【０１０３】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の反射型液晶表示
素子は、以上のように、互いに離間して設けられた第１
絶縁性基板および第２絶縁性基板と、第１絶縁性基板上
に設けられた透明電極と、第２絶縁性基板上に設けられ
た光を反射するための光反射膜と、第１絶縁性基板の外
側に配置された偏光子と、第１絶縁性基板と第２絶縁性
基板との間に挟持された、高分子液晶と液晶とを含む液
晶複合体とを備え、上記高分子液晶が、ねじれ配向させ
た重合性液晶を、フレデリクス転移を起こしうる電圧を
重合性液晶に印加することにより実効リタデーションを
低下させた状態にて重合させたものである構成である。

【０１０４】上記構成では、大きな屈折率異方性を持つ
液晶および重合性液晶を用いても、液晶組成物の実効リ
タデーションを低く抑えることができる。それゆえ、上
記構成は、明るい明状態表示と良好な暗状態表示との両
立を実現できる高コントラスト比の反射型液晶表示素子
を提供することができるという効果を奏する。

【０１０５】本発明の請求項２記載の反射型液晶表示素
子は、以上のように、請求項１に記載の反射型液晶表示
素子において、液晶組成物に印加される電圧が、波長５
００〜６００ｎｍの光に対する反射率が最小化するよう
に調整されている構成である。それゆえ、上記構成は、
人間の眼の視感度が相対的に高い波長領域である波長５
００〜６００ｎｍの光の反射を抑制できるため、人間が
より暗く感じることが可能となり、良好な暗表示を実現
できるという効果を奏する。

【０１０６】本発明の請求項３記載の反射型液晶表示素
子は、以上のように、請求項１に記載の反射型液晶表示
素子において、液晶組成物に印加される電圧が、液晶複
合体の実効リタデーションが３５０ｎｍ以下となるよう
に調整されている構成である。それゆえ、上記構成は、
入射光が旋光性を示すことを回避でき、良好な暗状態表
示を得ることができるという効果を奏する。

【０１０７】本発明の請求項４記載の反射型液晶表示素
子は、以上のように、請求項１に記載の反射型液晶表示
素子において、液晶組成物に印加される電圧が、０．５
〜２０Ｖの範囲内である構成である。それゆえ、上記構
成は、明るい明状態表示と良好な暗状態表示とをより確
実に両立でき、コントラスト比をより確実に向上できる
という効果を奏する。

【０１０８】本発明の請求項５記載の反射型液晶表示素
子は、以上のように、請求項１ないし４のいずれか１項
に記載の反射型液晶表示素子において、偏光子と第１絶
縁性基板との間に配置された光学的に一軸性である第１
位相差板をさらに備える構成である。

【０１０９】それゆえ、上記構成では、偏光子を通過す
ることで直線偏光となって入射した光が、一軸性の第１
位相差板と、高分子液晶および液晶を含む液晶複合体と
を通過することで円偏光となった後、光反射膜によって
反射される。反射された光は、再度高分子液晶および液
晶を含む液晶複合体と、一軸性の第１位相差板とを通過
することで偏光子の透過軸と９０°の角度をなす偏波面
を持つ直線偏光となる。この直線偏光は、偏光子を通過
しないため、上記構成は、より良好な暗表示を実現でき
るという効果を奏する。

【０１１０】本発明の請求項６記載の反射型液晶表示素
子は、以上のように、請求項１ないし４のいずれか１項
に記載の反射型液晶表示素子において、偏光子と第１絶
縁性基板との間に配置された２５０〜２９０ｎｍの範囲
内の位相差値を有する第２位相差板と、第２位相差板と
第１絶縁性基板との間に配置された１１５〜１５５ｎｍ
の範囲内の位相差値を有する第３位相差板とをさらに備
える構成である。それゆえ、上記構成は、光の利用効率
を向上でき、さらに明るい表示を実現できるという効果
を奏する。

【０１１１】本発明の請求項７記載の反射型液晶表示素
子の製造方法は、以上のように、第１絶縁性基板と第２
絶縁性基板とを互いに離間して設け、第１絶縁性基板上
に透明電極を形成し、光を反射するための光反射膜を第
２絶縁性基板上に形成し、第１絶縁性基板の外側に偏光
子を配置し、重合性液晶と液晶とを含む液晶組成物を第
１絶縁性基板と第２絶縁性基板との間に挟持し、重合性
液晶と液晶とを同じ方向にねじれ配向させた後、フレデ
リクス転移を起こしうる電圧を液晶組成物に印加するこ
とにより液晶組成物の実効リタデーションを低下させた
状態にて、重合性液晶を重合させることにより液晶から
相分離させる方法である。

【０１１２】上記方法では、大きな屈折率異方性を持つ
液晶および重合性液晶を用いて実効リタデーションが低
い液晶複合体を有する反射型液晶表示素子を製造するこ
とができる。それゆえ、上記方法は、明るい明状態表示
と良好な暗状態表示との両立を実現できる高コントラス
ト比の反射型液晶表示素子を提供することができるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る反射型液晶表示素子の実施の一形
態を示す部分断面図である。

【図２】図１に示す反射型液晶表示素子における、偏光
子、位相差板、および液晶複合体層の絶縁性基板に対す
る光学的な配置を光入射側（観察者側）から見た様子を
示す図である。

【図３】図１に示す反射型液晶表示素子において、硬化
・相分離時に液晶組成物に印加する電圧を変化させたと
きの５５０ｎｍの波長の光に対する反射率の変化をシュ
ミレーションした結果を示すグラフである。

【図４】図１に示す反射型液晶表示素子において、硬化
・相分離時に液晶組成物に２．３Ｖの電圧を印加した場
合の反射光の波長分散特性のシュミレーション結果を、
硬化・相分離時に液晶組成物に電圧を印加しない場合の
反射光の波長分散特性のシュミレーション結果とともに
示すグラフである。

【図５】反射型液晶表示素子の電気光学特性の測定を行
うための測定システムを示す概略斜視図である。

【図６】図１に示す反射型液晶表示素子における方位角
方向の反射特性を示すグラフである。

【図７】図１に示す反射型液晶表示素子における受光角
（極角）方向の反射特性を示すグラフである。

【図８】図１に示す反射型液晶表示素子において最も明
るくなる方位角および受光角に設定したときの電圧−反
射ゲイン特性を示すグラフである。

【図９】本発明に係る反射型液晶表示素子の他の実施形
態を示す部分断面図である。

【図１０】図９に示す反射型液晶表示素子における、偏
光子、位相差板、および液晶複合体層の絶縁性基板に対
する光学的な配置を光照射側（観察者側）から見た様子
を示す図である。

【図１１】図９に示す反射型液晶表示素子において、硬
化・相分離時に液晶組成物に印加する電圧を変化させた
ときの５５０ｎｍの波長の光に対する反射率の変化をシ
ュミレーションした結果を示すグラフである。

【図１２】図９に示す反射型液晶表示素子において、硬
化・相分離時に液晶組成物に２．５Ｖの電圧を印加した
場合の反射光の波長分散特性のシュミレーション結果
を、硬化・相分離時に液晶組成物に電圧を印加しない場
合の反射光の波長分散特性のシュミレーション結果とと
もに示すグラフである。

【図１３】図９に示す反射型液晶表示素子における方位
角方向の反射特性を示すグラフである。

【図１４】図９に示す反射型液晶表示素子における受光
角（極角）方向の反射特性を示すグラフである。

【図１５】図９に示す反射型液晶表示素子において最も
明るくなる方位角および受光角に設定したときの電圧−
反射ゲイン特性を示すグラフである。

【図１６】本発明に係る反射型液晶表示素子において、
液晶分子と紫外線硬化性液晶材料とを相分離させる際に
電圧を印加しなかった場合に得られる比較用の反射型液
晶表示素子を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１ 絶縁性基板（第１絶縁性基板） ２ 絶縁性基板（第２絶縁性基板） ３ 偏光子 ４ 液晶複合体層（液晶複合体） ４ａ 液晶分子（液晶） ４ｂ 高分子液晶 ５ 位相差板（第１位相差板） ６ 透明電極膜（透明電極） ８ 光反射膜 １０ 反射型液晶表示素子 １４ 位相差板（第２位相差板） １５ 位相差板（第３位相差板） ３０ 反射型液晶表示素子

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに離間して設けられた第１絶縁性基板
   および第２絶縁性基板と、 第１絶縁性基板上に設けられた透明電極と、 第２絶縁性基板上に設けられた光を反射するための光反
   射膜と、 第１絶縁性基板の外側に配置された偏光子と、 第１絶縁性基板と第２絶縁性基板との間に挟持された、
   高分子液晶と液晶とを含む液晶複合体とを備え、 上記高分子液晶が、ねじれ配向させた重合性液晶を、フ
   レデリクス転移を起こしうる電圧を重合性液晶に印加す
   ることにより実効リタデーションを低下させた状態にて
   重合させたものであることを特徴とする反射型液晶表示
   素子。
2. 【請求項２】液晶組成物に印加される電圧が、波長５０
   ０〜６００ｎｍの光に対する反射率が最小化するように
   調整されていることを特徴とする請求項１に記載の反射
   型液晶表示素子。
3. 【請求項３】液晶組成物に印加される電圧が、液晶複合
   体の実効リタデーションが３５０ｎｍ以下となるように
   調整されていることを特徴とする請求項１に記載の反射
   型液晶表示素子。
4. 【請求項４】液晶組成物に印加される電圧が、０．５〜
   ２０Ｖの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載
   の反射型液晶表示素子。
5. 【請求項５】偏光子と第１絶縁性基板との間に配置され
   た光学的に一軸性である第１位相差板をさらに備えるこ
   とを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載
   の反射型液晶表示素子。
6. 【請求項６】偏光子と第１絶縁性基板との間に配置され
   た２５０〜２９０ｎｍの範囲内の位相差値を有する第２
   位相差板と、 第２位相差板と第１絶縁性基板との間に配置された１１
   ５〜１５５ｎｍの範囲内の位相差値を有する第３位相差
   板とをさらに備えることを特徴とする請求項１ないし４
   のいずれか１項に記載の反射型液晶表示素子。
7. 【請求項７】第１絶縁性基板と第２絶縁性基板とを互い
   に離間して設け、 第１絶縁性基板上に透明電極を形成し、 光を反射するための光反射膜を第２絶縁性基板上に形成
   し、 第１絶縁性基板の外側に偏光子を配置し、 重合性液晶と液晶とを含む液晶組成物を第１絶縁性基板
   と第２絶縁性基板との間に挟持し、重合性液晶と液晶と
   を同じ方向にねじれ配向させた後、フレデリクス転移を
   起こしうる電圧を液晶組成物に印加することにより液晶
   組成物の実効リタデーションを低下させた状態にて、重
   合性液晶を重合させることにより液晶から相分離させる
   ことを特徴とする反射型液晶表示素子の製造方法。