JP2000171789A - Display element - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子など
の平板型表示素子に係り、特に外光を利用した反射型表
示素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat display device such as a liquid crystal display device, and more particularly to a reflective display device utilizing external light.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の反射型液晶表示素子は、外光を利
用するため使用環境によっては照度不足のため表示画面
が暗くなり、特に暗所では全く利用することができな
い。2. Description of the Related Art A conventional reflection type liquid crystal display element utilizes external light, and the display screen becomes dark due to insufficient illuminance depending on the use environment, and cannot be used at all in a dark place.
【０００３】一方で、暗い環境では透過型液晶表示素子
として利用できるように、外光を反射するための反射板
として半透過反射板（ハーフミラー）を用い、この半透
過反射板の背面にバックライトを具備した半透過型表示
素子が応用されてきた。しかしながら、半透過反射板は
入射光の利用効率が最大でも５０％であるため、表示画
面の明るさは透過型表示素子または反射型表示素子と比
べて著しく劣っていた。On the other hand, in a dark environment, a semi-transmissive reflector (half mirror) is used as a reflector for reflecting external light so that it can be used as a transmissive liquid crystal display element. Transflective display elements having lights have been applied. However, since the transflective plate has a maximum utilization efficiency of 50% of the incident light, the brightness of the display screen is remarkably inferior to that of the transmissive display element or the reflective display element.
【０００４】近年こうした問題に対し、反射板に画素毎
にピンホールを設け、このピンホールに対応したマイク
ロレンズを配置した半透過型液晶表示素子が検討されて
いる。この半透過型液晶表示素子においては、外光利用
時には反射板のピンホールを除く領域で反射した光を光
源として利用し、バックライト使用時にはピンホールを
透過した光をマイクロレンズにより集光することによ
り、光の利用効率を高めている。しかしながら外光利用
時にはピンホール分の光の損失があるため、結果的に透
過型としての使用頻度が高まり、消費電力を増大させる
こととなる。また反射板の構造が複雑なため外付けの反
射板を用いる必要があり、その結果視差が生じ表示性能
を著しく低下させる。In recent years, a transflective liquid crystal display device in which a pinhole is provided for each pixel in a reflector and a microlens corresponding to the pinhole is arranged to solve such a problem. In this transflective liquid crystal display device, when external light is used, the light reflected from the area excluding the pinhole of the reflector is used as a light source, and when the backlight is used, the light transmitted through the pinhole is collected by a microlens. As a result, the light use efficiency is increased. However, when external light is used, there is a loss of light corresponding to the pinhole, and as a result, the frequency of use as a transmission type is increased, and power consumption is increased. Further, since the structure of the reflection plate is complicated, it is necessary to use an external reflection plate. As a result, parallax is generated, and the display performance is significantly reduced.
【０００５】また、反射型液晶表示素子の観察面側に導
光板を配置し、この導光板の側面に線状光源を配置した
いわゆるフロントライト方式の表示素子も検討されてい
る。しかしながら、フロントライト表面での表面反射が
著しく、コントラストなどの表示品位を著しく低下させ
てしまう。Further, a so-called front light type display element in which a light guide plate is arranged on the observation surface side of a reflection type liquid crystal display element and a linear light source is arranged on a side surface of the light guide plate has been studied. However, the surface reflection on the front light surface is remarkable, and the display quality such as contrast is remarkably deteriorated.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれら従来の
反射型または半透過型表示素子の問題点を新規な構造に
て解決し、光利用効率を飛躍的に高めた表示素子を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a display device which solves the problems of the conventional reflective or transflective display device with a novel structure and which greatly improves the light use efficiency. With the goal.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の表示素子は、そ
の観察面側から順に、偏光板、可変リターダー、偏光反
射層を積層した構造であることを特徴とする。偏光反射
層は、その一主面に到達する入射光のうち左円偏光成分
または右円偏光成分のみを反射し、反射する成分とは逆
回り（右偏光成分または左偏光成分）を透過し、反対の
主面に到達する入射光のうち左偏光成分または右偏光成
分のみを反射し、右偏光成分または左偏光成分を透過す
る機能を有する。The display element of the present invention is characterized in that it has a structure in which a polarizing plate, a variable retarder, and a polarizing reflection layer are laminated in this order from the observation surface side. The polarized light reflecting layer reflects only the left-handed circularly polarized light component or the right-handed circularly polarized light component of the incident light that reaches one principal surface thereof, and transmits the component that is opposite to the reflected light (right-handed polarized light component or left-handed polarized light component), It has a function of reflecting only a left-polarized component or a right-polarized component of incident light reaching the opposite main surface, and transmitting a right-polarized component or a left-polarized component.
【０００８】この様子を一主面側から見ると、一主面側
に反射する光と裏面から透過する光との回転方向は等し
く、裏面側に透過する光と裏面側に反射する光との回転
方向も等しい。このような機能を有する偏光反射層とし
ては、図２に示すコリステリック液晶が知られている。
なお、図２において円偏光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ１’、Ｌ２’
の回転方向はすべて偏光反射層１８の一主面１８ｆ側か
ら観察した状態を示している。When viewed from one principal surface side, the direction of rotation of the light reflected on the one principal surface side and the direction of rotation of the light transmitted from the back surface are equal, and the light transmitted on the back surface side and the light reflected on the back surface side are different from each other. The direction of rotation is also equal. As a polarizing reflection layer having such a function, a corsteric liquid crystal shown in FIG. 2 is known.
In FIG. 2, the circularly polarized lights L1, L2, L1 ', L2'
All the rotation directions indicate the state observed from one principal surface 18f side of the polarization reflection layer 18.
【０００９】即ち図２に示すように、偏光反射層１８を
構成するコレステリック液晶１９が左回りの螺旋構造を
有する場合、その主面１８ｆ側から入射する自然光Ｌｆ
のうち左円偏光成分は主面１８ｆで反射される。このと
き反射光Ｌ１は、反射により進行方向に対し回転方向が
反転され右回りの円偏光として出射されるが、主面１８
ｆ側からみると左円偏光となる。また入射光のうち右円
偏光成分Ｌ２は他の主面１８ｂ側に透過する。一方他の
主面１８ｂから入射する自然光Ｌｂのうち進行方向に対
して左円偏光成分は、主面１８ｂで反射され進行方向に
対して回転方向が反転された右円偏光成分の光Ｌ２’と
なる。また進行方向に対して右円偏光成分は偏光反射層
１８を透過するが、この光を主面１８ｆ側から観察する
と左円偏光成分Ｌ１’となる。That is, as shown in FIG. 2, when the cholesteric liquid crystal 19 constituting the polarization reflection layer 18 has a left-handed helical structure, natural light Lf incident from the main surface 18f side is used.
Of these, the left-handed circularly polarized light component is reflected by the main surface 18f. At this time, the reflected light L1 is emitted as clockwise circularly polarized light whose rotation direction is reversed with respect to the traveling direction due to reflection.
When viewed from the f side, it becomes left circularly polarized light. The right circularly polarized light component L2 of the incident light is transmitted to the other principal surface 18b. On the other hand, of the natural light Lb incident from the other main surface 18b, the left circularly polarized light component with respect to the traveling direction is reflected by the main surface 18b and the right circularly polarized light L2 ′ whose rotation direction is reversed with respect to the traveling direction is referred to as light L2 ′. Become. The right-handed circularly polarized light component passes through the polarized light reflecting layer 18 with respect to the traveling direction. When this light is observed from the main surface 18f side, the light becomes the left-handed circularly polarized light component L1 ′.
【００１０】本発明の表示素子において、観察面側から
外光が入射すると、偏光板の偏光軸方向に沿った振動方
向を有する直線偏光成分が取り出され、可変リターダー
に到達する。可変リターダーは理想的には入射光の特定
方向の振動成分の位相をこれに直交する振動成分に対し
てλ／４（λ：入射光波長）遅延させる固定リターダー
層と、印加電圧に応じて入射光の特定方向の振動成分の
位相をこれに直交する振動成分に対して相対的にλ／２
遅延させる可変リターダー層により構成される。In the display device of the present invention, when external light enters from the observation surface side, a linearly polarized light component having a vibration direction along the polarization axis direction of the polarizing plate is extracted and reaches the variable retarder. The variable retarder ideally has a fixed retarder layer that delays the phase of the vibration component in a specific direction of the incident light by λ / 4 (λ: the wavelength of the incident light) with respect to the vibration component orthogonal to the specific direction, and is incident according to the applied voltage. The phase of a vibration component in a specific direction of light is λ / 2 relative to a vibration component orthogonal thereto.
It is composed of a variable retarder layer for delaying.
【００１１】固定リターダー層としては、例えば周知の
λ／４位相差板を用いることができ、その遅相軸を偏光
板の偏光軸に対して所定方向に４５°の角度をなすよう
に配置することにより、偏光板を透過した直線偏光を特
定の回転方向をもった円偏光に変換する。位相差板の遅
相軸が偏光板の偏光軸に対して右回りに４５°の角度を
なすように配置された場合、出射される円偏光は右回り
の極性となる。逆に遅相軸が偏光軸に対して左回りに４
５°の角度をなすように配置すると、出射される円偏光
は左回りの極性となる。As the fixed retarder layer, for example, a well-known λ / 4 retardation plate can be used, and its slow axis is arranged at an angle of 45 ° in a predetermined direction with respect to the polarization axis of the polarizing plate. This converts the linearly polarized light transmitted through the polarizing plate into circularly polarized light having a specific rotation direction. When the slow axis of the retardation plate is disposed so as to form an angle of 45 ° clockwise with respect to the polarization axis of the polarizing plate, the emitted circularly polarized light has the clockwise polarity. Conversely, the slow axis is 4 counterclockwise with respect to the polarization axis.
When arranged so as to form an angle of 5 °, the emitted circularly polarized light has a counterclockwise polarity.
【００１２】可変リターダー層としては電圧制御により
位相差を可変できる複屈折率層であればよく、例えば負
の誘電異方性をもつ垂直配向ホモジニアス（ＶＡ）液晶
層を用いる。ＶＡ層にしきい値以下の電圧（第一電圧）
が印加された状態即ち液晶層が基板に垂直な初期配列を
維持している状態では、入射光は位相変調されないまま
出射されるため、円偏光の極性はそのまま維持される。
ＴＮ層に飽和電圧以上の電圧（第二電圧）が印加され基
板に水平方向に配列すると、入射光の特定方向の振動成
分がこれに直交する方向の振動成分に対してλ／２遅延
され、その結果入射した円偏光の回転方向が逆転され
る。The variable retarder layer may be any birefringent layer capable of varying the phase difference by voltage control. For example, a vertical alignment homogeneous (VA) liquid crystal layer having negative dielectric anisotropy is used. Voltage below threshold (first voltage) applied to VA layer
Is applied, that is, in a state where the liquid crystal layer maintains the initial alignment perpendicular to the substrate, the incident light is emitted without being phase-modulated, so that the polarity of the circularly polarized light is maintained as it is.
When a voltage (second voltage) equal to or higher than the saturation voltage is applied to the TN layer and the substrate is arranged in the horizontal direction, the vibration component of the incident light in a specific direction is delayed by λ / 2 with respect to the vibration component in a direction orthogonal to the specific direction. As a result, the rotation direction of the incident circularly polarized light is reversed.
【００１３】即ち本発明において可変リターダー層を液
晶で構成した場合、第一電圧印加時と第二電圧印加時で
液晶層による位相遅延が相対的にλ／２生じる。ＶＡ液
晶を例にとれば第一電圧とは液晶が初期配向状態を呈す
る電圧、第二電圧とは液晶の配向が基板に平行状態にな
ることを指すが、強誘電液晶等、初期配向状態（第一電
圧印加時）で入射光位相をλ／４遅らせ、飽和電圧以上
の電圧（第二電圧）印加時にλ／４進めるものも適用で
きる。That is, when the variable retarder layer is formed of liquid crystal in the present invention, a phase delay of λ / 2 is relatively caused by the liquid crystal layer when the first voltage is applied and when the second voltage is applied. Taking the VA liquid crystal as an example, the first voltage refers to a voltage at which the liquid crystal exhibits an initial alignment state, and the second voltage refers to a state in which the alignment of the liquid crystal becomes parallel to the substrate. It is also applicable that the phase of the incident light is delayed by λ / 4 at the time of applying the first voltage, and is advanced by λ / 4 at the time of applying a voltage equal to or higher than the saturation voltage (the second voltage).
【００１４】なお、旋光能の高い液晶層では、円偏光の
回転方向を制御できるため、本発明の可変リターダとし
ては、広義のいわゆるＥＣＢ型（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ
ｌｙＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃ
ｅ ｍｏｄｅ）液晶を使用することができる。ツイステ
ッドネマティック（ＴＮ）液晶でもツイスト角を適当な
値とすれば、十分な複屈折機能が得られる。In the liquid crystal layer having high optical rotation, the rotation direction of circularly polarized light can be controlled. Therefore, the variable retarder of the present invention is a so-called ECB type (Electrical) in a broad sense.
lyControlled Birefringenc
e mode) Liquid crystals can be used. With a twisted nematic (TN) liquid crystal, a sufficient birefringence function can be obtained by setting the twist angle to an appropriate value.
【００１５】一例として偏光軸に対し右回りに概略４５
°の角度で交差する遅相軸を有するλ／４位相差板と、
その後面に配置された垂直配向（ＶＡ）液晶層と、さら
にこのＶＡ液晶層の後面に配置された左捩じれのコレス
テリック液晶層と、コレステリック液晶層の背面に配置
された背面光源とを用いて本願の表示素子を構成した場
合、まず位相差板に到達した直線偏光は、右円偏光に変
換されて出力される。As an example, approximately 45 clockwise with respect to the polarization axis.
A λ / 4 retardation plate having a slow axis intersecting at an angle of °,
The present invention uses a vertical alignment (VA) liquid crystal layer disposed on the rear surface, a left-handed cholesteric liquid crystal layer disposed on the rear surface of the VA liquid crystal layer, and a back light source disposed on the back surface of the cholesteric liquid crystal layer. In the case of the display element described above, first, the linearly polarized light that reaches the phase difference plate is converted into right circularly polarized light and output.
【００１６】ＶＡ液晶層が第二電圧印加時即ちオン状態
の場合、右円偏光はＶＡ液晶層で左円偏光に変換されて
偏光反射層に到達する。そして偏光反射層は図２の原理
に従い、偏光板側から見て左回りの偏光成分を反射す
る。この左円偏光は再びＶＡ液晶層で右円偏光に変換さ
れ、位相差板に到達して、入射直線偏光と同じ方向に振
動する直線偏光として取り出される。また偏光反射層の
背面から入射する光源光のうち、偏光板側から見て左回
りの円偏光成分は偏光反射層を透過し、ＶＡ液晶層で右
回りの円偏光に変換される。そして位相差板に到達し
て、入射直線偏光と同じ方向に振動する直線偏光として
取り出される。When the VA liquid crystal layer is in the ON state when the second voltage is applied, that is, the right circularly polarized light is converted into left circularly polarized light by the VA liquid crystal layer and reaches the polarization reflection layer. Then, the polarized light reflecting layer reflects the left-handed polarized light component viewed from the polarizing plate according to the principle of FIG. This left circularly polarized light is again converted into right circularly polarized light by the VA liquid crystal layer, reaches the retardation plate, and is extracted as linearly polarized light that vibrates in the same direction as the incident linearly polarized light. Also, of the light source light incident from the back side of the polarizing reflection layer, the counterclockwise circularly polarized light component as viewed from the polarizing plate side is transmitted through the polarizing reflection layer and converted into clockwise circularly polarized light by the VA liquid crystal layer. Then, the light reaches the retardation plate and is extracted as linearly polarized light vibrating in the same direction as the incident linearly polarized light.
【００１７】一方ＶＡ液晶層が第一電圧印加時即ちオフ
状態の場合、位相差板から出射される右円偏光はその回
転方向を維持して偏光反射層に到達し、裏面に透過され
る。また偏光反射層の背面から入射する光のうち、偏光
板側から見て左回りの偏光成分は偏光反射層およびＶＡ
液晶層を透過し、位相差板により偏光板の偏光軸と直交
する方向に振動する直線偏光として取り出される。On the other hand, when the VA liquid crystal layer is in the off state when the first voltage is applied, the right circularly polarized light emitted from the retardation plate reaches the polarization reflection layer while maintaining its rotation direction and is transmitted to the back surface. Further, of the light incident from the back surface of the polarization reflection layer, the counterclockwise polarization component viewed from the polarization plate side is the polarization reflection layer and VA.
It passes through the liquid crystal layer and is extracted by the retardation plate as linearly polarized light that vibrates in a direction perpendicular to the polarization axis of the polarizing plate.
【００１８】こうして、同一構成の表示素子により、外
光（偏光板側からの入射光）を利用した反射型表示と、
背面光源を利用した透過型表示が可能となる。さて、上
述のようにコレステリック液晶層は理想的にはその螺旋
方向と逆回転方向の円偏光は全て透過し、一方螺旋方向
と同じ回転方向の円偏光のうち螺旋ピッチに応じた波長
をもつ円偏光を反射する。しかしながら、コレステリッ
ク液晶層を薄膜形成すると、螺旋方向と同じ回転方向の
円偏光のうち１０％程度は液晶層を透過する。すると例
えば透過表示において黒表示させた場合にも透過光（漏
れ光）が生じ、漏れ光量が大きくなると透過表示と反射
表示で白黒反転し表示品位に影響を及ぼす可能性があ
る。In this way, the display device having the same configuration can be used for reflection type display using external light (incident light from the polarizing plate side), and
Transmissive display using a rear light source can be performed. Now, as described above, the cholesteric liquid crystal layer ideally transmits all the circularly polarized light in the direction of rotation opposite to the helical direction, while the circularly polarized light having the wavelength corresponding to the helical pitch among the circularly polarized lights in the same direction of rotation as the helical direction. Reflects polarized light. However, when a cholesteric liquid crystal layer is formed as a thin film, about 10% of circularly polarized light having the same rotation direction as the helical direction is transmitted through the liquid crystal layer. Then, for example, even when black display is performed in transmissive display, transmitted light (leakage light) is generated. When the amount of leaked light is large, black and white are inverted between the transmissive display and the reflective display, which may affect display quality.
【００１９】そこで選択反射層の後面にさらに位相差板
および直線偏光板を配置し、これらの光学素子により選
択反射層が本来透過すべき回転方向の円偏光のみを取り
出して透過表示の際の光源光として利用することができ
る。Therefore, a retardation plate and a linear polarizing plate are further disposed on the rear surface of the selective reflection layer, and these optical elements take out only the circularly polarized light in the rotation direction that the selective reflection layer should originally transmit, thereby obtaining a light source for transmission display. It can be used as light.
【００２０】この構成において、透過表示時には、直線
偏光板は光源光のうち特定方向の直線偏光成分を透過
し、これに直交する直線偏光成分を吸収する。直線偏光
板を透過した偏光成分は、この直線偏光板の吸収軸に概
略４５°の角度をなす遅相軸を有する位相差板により、
選択反射層が透過する回転方向の円偏光に変換されて出
射される。従って逆回転方向の円偏光は選択反射層に入
射しないため、黒表示時の漏れ光は生じない。In this configuration, at the time of transmissive display, the linearly polarizing plate transmits a linearly polarized light component in a specific direction of the light from the light source and absorbs a linearly polarized light component orthogonal to the specific direction. The polarization component transmitted through the linear polarizer is a retardation plate having a slow axis that forms an angle of approximately 45 ° with the absorption axis of the linear polarizer.
The light is converted into circularly polarized light in the rotation direction that is transmitted by the selective reflection layer and emitted. Therefore, the circularly polarized light in the reverse rotation direction does not enter the selective reflection layer, so that there is no leakage light during black display.
【００２１】一方反射表示における黒表示時には、外光
は可変リターダによる位相変調を受けず、選択反射層を
透過するが、選択反射層背面に設けられた位相差板によ
り、その後方の偏光板の吸収軸に沿った振動成分をもつ
直線偏光に変換される。従って可変リターダ／選択反射
層を透過した光は偏光板によって吸収されるため、漏れ
光は生じない。On the other hand, at the time of black display in reflective display, external light is not subjected to phase modulation by the variable retarder and passes through the selective reflection layer. It is converted to linearly polarized light having a vibration component along the absorption axis. Therefore, the light transmitted through the variable retarder / selective reflection layer is absorbed by the polarizing plate, so that no light leaks.
【００２２】本構成により、反射表示、透過表示におけ
る黒白反転は生じず、良好な表示品位を得る。According to this configuration, black-and-white reversal in reflective display and transmissive display does not occur, and good display quality is obtained.
【００２３】なお、位相差板の遅相軸が偏光軸から左回
りに概略４５°の角度をなすように配置した場合、コレ
ステリック液晶のツイスト方向を右回りとすることによ
り同一の動作を達成できる。When the retardation plate is disposed so that the slow axis forms an angle of approximately 45 ° counterclockwise from the polarization axis, the same operation can be achieved by setting the twist direction of the cholesteric liquid crystal clockwise. .
【００２４】背面光源としては、例えばアクリル等の透
光性の平板からなる導光体の側面に線状光源を配置した
面光源を用いることができる。導光体の裏面に散乱反射
層を設けることにより、偏光反射層から反射された円偏
光の偏光成分は、偏光反射層を透過する回転方向となる
まで偏光反射層と散乱反射層との間を繰り返し反射され
る。従って、散乱反射層の吸収分による損失を除げば、
線状光源からの光の利用効率を極めて高めることができ
る。As the back light source, for example, a surface light source in which a linear light source is arranged on the side surface of a light guide made of a translucent flat plate made of acrylic or the like can be used. By providing a scattering reflection layer on the back surface of the light guide, the polarization component of circularly polarized light reflected from the polarization reflection layer passes between the polarization reflection layer and the scattering reflection layer until the rotation direction passes through the polarization reflection layer. It is reflected repeatedly. Therefore, excluding the loss due to the absorption of the scattering reflection layer,
The utilization efficiency of light from the linear light source can be extremely increased.
【００２５】以上説明したように、偏光反射層の主面と
その裏面から入射する光に対する反射／透過関係は、入
射する円偏光の回転方向に関し同じ関係となっている。
従って、可変リターダーが入射光の位相変調をする状態
では、明状態の表示が得られ、位相変調をしない状態で
は、暗状態の表示が得られる。As described above, the reflection / transmission relationship with respect to light incident from the main surface and the back surface of the polarization reflection layer is the same with respect to the rotation direction of the incident circularly polarized light.
Therefore, when the variable retarder modulates the phase of the incident light, a bright display is obtained, and when the phase is not modulated, a dark display is obtained.
【００２６】こうして、同一構成の表示素子により、外
光を利用した反射型表示と、背面光源を利用した透過型
表示が可能となる。As described above, the display device having the same configuration enables the reflection type display using external light and the transmission type display using the back light source.
【００２７】なお、本発明の可変リターダー層として
は、入射光の位相を印加電圧に応じてλ／２ずらす機能
を有するものを利用することができる。上記の場合は入
射光を位相変調しない状態とλ／２遅延される状態との
間でスイッチングされる例をあげたが、λ／４遅延させ
る状態とλ／４進める状態でスイッチングされる素子を
用いてもよい。As the variable retarder layer of the present invention, a layer having a function of shifting the phase of incident light by λ / 2 according to an applied voltage can be used. In the above case, an example has been given in which switching is performed between a state in which the incident light is not phase-modulated and a state in which the incident light is delayed by λ / 2. May be used.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例におけ
る表示素子１０の構成を示す。表示素子の観察側には、
偏光板１１が配置され、その下層には、λ／４波長板１
２が配置されている。そしてλ／４波長板１２の下層に
は、２枚のガラス基板１３、１４によって挟持された垂
直配向型液晶層１５を有する液晶素子が配置されてい
る。FIG. 1 shows a configuration of a display element 10 according to an embodiment of the present invention. On the observation side of the display element,
A polarizing plate 11 is arranged, and a λ / 4 wavelength plate 1
2 are arranged. A liquid crystal element having a vertically aligned liquid crystal layer 15 sandwiched between two glass substrates 13 and 14 is disposed below the λ / 4 wavelength plate 12.
【００２９】そして下側のガラス基板１４と電極層１７
との間には、コレステリック液晶をポリマー化したフィ
ルム１８が被着形成されている。図２は、フィルム１８
によって透過または反射される光の様子を示す。フィル
ム１８に用いられるコレステリック液晶は、その液晶分
子１９の捩じれピッチｐと平均屈折率ｎを乗じた値ｎｐ
が入射光波長λに等しい場合を想定している。このコレ
ステリック液晶の液晶分子が図の上方からみて左回りの
螺旋構造となっている場合、上側から入射した光Ｌｆは
右円偏光成分のみ反射され、右円偏光成分は透過する。
コレステリック液晶は上記の値ｎｐが入射光波長λに等
しい場合、その螺旋方向（左回り）または右回り）と等
しい方向（左回りまたは右回り）の円偏光成分を理想的
には１００％反射する機能を有する。下側から入射した
光Ｌｂに対しても同様に左円偏光成分のみ反射され、右
辺偏光成分は透過する。The lower glass substrate 14 and the electrode layer 17
A film 18 in which cholesteric liquid crystal is polymerized is formed between the two. FIG.
1 shows the state of light transmitted or reflected by the light source. The cholesteric liquid crystal used for the film 18 has a value np obtained by multiplying the twist pitch p of the liquid crystal molecules 19 by the average refractive index n.
Is equal to the incident light wavelength λ. When the liquid crystal molecules of the cholesteric liquid crystal have a counterclockwise spiral structure when viewed from above, only the right circularly polarized light component of the light Lf incident from above is reflected and the right circularly polarized light component is transmitted.
When the above value np is equal to the incident light wavelength λ, the cholesteric liquid crystal ideally reflects 100% of the circularly polarized light component in the direction (left-handed or right-handed) equal to the helical direction (left-handed or right-handed). Has functions. Similarly, for the light Lb incident from below, only the left-handed circularly polarized light component is reflected, and the right-handed polarized light component is transmitted.
【００３０】再び図１を参照して、本実施の形態の表示
素子１０の動作を説明する。図１ａは、垂直配向型液晶
層１５に電源２０から電圧が印加されたオン状態、正確
には液晶のスレッショルドレベル以上の電圧印加状態
（Ｖｏｎ時）を示す。この場合、ネマティック液晶分子
は上側基板から下側基板に向けて基板に垂直な方向に配
列するホモジニアス配向となる。Referring to FIG. 1 again, the operation of display element 10 of the present embodiment will be described. FIG. 1A shows an ON state in which a voltage is applied from the power supply 20 to the vertical alignment type liquid crystal layer 15, more precisely, a voltage application state (at the time of Von) equal to or higher than the threshold level of the liquid crystal. In this case, the nematic liquid crystal molecules have a homogeneous alignment in which the nematic liquid crystal molecules are arranged in a direction perpendicular to the substrate from the upper substrate to the lower substrate.
【００３１】この状態において、図上方の観察側から入
射してくる光Ｌｆは、偏光板１１および固定リターダー
層であるλ／４位相差板１２を介して、右回りの円偏光
として可変リターダー層である垂直配向型液晶層（ＶＡ
層）１５に入射する。そしてこの層１５で位相がλ／２
遅延されることにより、左回りの円偏光に変換されて偏
光反射層であるコレステリック液晶層１８に到達する。
従って上述したとおり到達した左回りの円偏光はコレス
テリック液晶層１８により全反射され、再びＶＡ層１５
により位相がλ／２遅延されることにより、右回りの円
偏光に変換されて出力される。この光が再びλ／４位相
差板１２を通過することにより、偏光板１１の偏光軸に
沿った直線偏光となり、偏光板１１を通過して出力さ
れ、明状態の表示が得られる。In this state, the light Lf incident from the observation side in the upper part of the figure passes through the polarizing plate 11 and the λ / 4 phase difference plate 12 which is a fixed retarder layer, and becomes a clockwise circularly polarized light. Vertical alignment type liquid crystal layer (VA
Layer 15). The phase of this layer 15 is λ / 2
Due to the delay, the light is converted into left-handed circularly polarized light and reaches the cholesteric liquid crystal layer 18 which is a polarization reflection layer.
Therefore, the left-handed circularly polarized light which has reached as described above is totally reflected by the cholesteric liquid crystal layer 18 and again the VA layer 15.
As a result, the phase is delayed by λ / 2, whereby the light is converted into clockwise circularly polarized light and output. When this light passes through the λ / 4 phase difference plate 12 again, it becomes linearly polarized light along the polarization axis of the polarizing plate 11, is output through the polarizing plate 11, and a bright display is obtained.
【００３２】図１（ｂ）は、垂直配向型液晶層１５にし
きい値以下の電圧が印加されたオフ状態（零電圧を含
む）（Ｖｏｆｆ時）を示す。この場合、液晶層は液晶分
子が基板に垂直に配列し、入射光を位相変調しない状態
となる。FIG. 1B shows an off state (including zero voltage) (when Voff is applied) in which a voltage equal to or lower than the threshold value is applied to the vertical alignment type liquid crystal layer 15. In this case, the liquid crystal layer is in a state where the liquid crystal molecules are arranged perpendicular to the substrate and the incident light is not phase-modulated.
【００３３】この状態において、図上方から入射してく
る光Ｌｆは、図１ａの場合と同様に、偏光板１１および
λ／４位相差板１２を介して、右回りの円偏光として液
晶層１５に入射するが、同層１５では位相変調されず、
右回りの円偏光のままコレステリック液晶層１８に到達
する。この右回りの円偏光は、表示素子の背面に向けて
透過していき、位相差板２５で偏光板２６の吸収軸に沿
った振動成分をもつ直線偏光に変換される。その結果、
観察面には光は戻らず、暗状態の表示が得られる。In this state, the light Lf incident from above in FIG. 1 passes through the polarizing plate 11 and the λ / 4 retardation plate 12 as right-handed circularly polarized light, as in the case of FIG. , But is not phase-modulated in the same layer 15,
The light reaches the cholesteric liquid crystal layer 18 with right-handed circularly polarized light. The clockwise circularly polarized light is transmitted toward the back surface of the display element, and is converted by the phase difference plate 25 into linearly polarized light having a vibration component along the absorption axis of the polarizing plate 26. as a result,
No light returns to the observation surface, and a dark display is obtained.
【００３４】次にコレステリック液晶層１８の背面に面
光源２１を配置した場合の動作について説明する。面光
源２１は、アクリル平板などにより形成される導光板２
２と、その側面に配置された線状光源２３、および導光
板の背面に配置された拡散反射層２４により構成され
る。Next, the operation when the surface light source 21 is arranged on the back of the cholesteric liquid crystal layer 18 will be described. The surface light source 21 is a light guide plate 2 formed of an acrylic flat plate or the like.
2, a linear light source 23 disposed on the side surface thereof, and a diffuse reflection layer 24 disposed on the back surface of the light guide plate.
【００３５】図１ａの状態即ちＶｏｎ時には、面光源か
ら出力される光Ｌｂは偏光板２６および位相差板２５に
より左回り円偏光となりそのうち所定の割合の光（約１
０％）がコレステリック液晶層１８を通過し、残りの光
は反射される。そしてコレステリック液晶層１８を通過
した光は、ＶＡ層１５によって位相変調され、右回りの
円偏光に変換される。そしてこの光がλ／４位相差板１
２を通過することにより、偏光板１１の偏光軸に沿った
直線偏光となり、偏光板１１を通過して出力され、明状
態の表示が得られる。In the state shown in FIG. 1A, that is, at the time of Von, the light Lb output from the surface light source is converted into left-handed circularly polarized light by the polarizing plate 26 and the phase difference plate 25, and a predetermined ratio of light (about 1
0%) passes through the cholesteric liquid crystal layer 18 and the remaining light is reflected. The light that has passed through the cholesteric liquid crystal layer 18 is phase-modulated by the VA layer 15 and converted into clockwise circularly polarized light. And this light is λ / 4 retardation plate 1
2, the light becomes linearly polarized light along the polarization axis of the polarizing plate 11, is output through the polarizing plate 11, and a bright display is obtained.
【００３６】一方図１ｂの状態即ちＶｏｆｆ時には、コ
レステリック液晶層１８を通過した偏光板側からみて左
回りの円偏光は、ＶＡ層１５による位相変調を受けず、
そのまま出力される。そしてこの光がλ／４位相差板１
２を通過することにより、偏光板５の偏光軸と直交する
振動方向を有する直線偏光となり、偏光板１１により吸
収されて、暗状態の表示が得られる。On the other hand, in the state shown in FIG. 1B, that is, at the time of Voff, the counterclockwise circularly polarized light passing through the cholesteric liquid crystal layer 18 as viewed from the side of the polarizing plate is not subjected to the phase modulation by the VA layer 15.
Output as is. And this light is λ / 4 retardation plate 1
By passing through 2, the light becomes linearly polarized light having a vibration direction orthogonal to the polarization axis of the polarizing plate 5, is absorbed by the polarizing plate 11, and a dark display is obtained.
【００３７】このようにして同一構造の表示素子を用い
て、外光を利用する場合、光源を利用する場合ともに、
極めて光利用効率の高い表示を得ることができ、明るい
表示が可能となる。In this way, when using the display elements having the same structure, when using external light and when using a light source,
A display with extremely high light use efficiency can be obtained, and a bright display can be obtained.
【００３８】また、コレステリック液晶層１８の偏光反
射層を可変リターダーであるＶＡ液晶素子の内部に形成
することにより、基板１４外面に偏光反射層を配置した
場合に比べ、基板１４による視差はなくなる。また偏光
反射層を、例えば基板１４上にＴＦＴ、ＭＩＭ素子等の
アクティブ素子を形成した場合の絶縁層として兼用すれ
ば、製造プロセスを簡略化でき、コストを低減できる。Further, by forming the polarization reflection layer of the cholesteric liquid crystal layer 18 inside the VA liquid crystal element which is a variable retarder, parallax due to the substrate 14 is eliminated as compared with the case where the polarization reflection layer is disposed on the outer surface of the substrate 14. If the polarization reflection layer is also used as an insulating layer when an active element such as a TFT or an MIM element is formed on the substrate 14, the manufacturing process can be simplified and the cost can be reduced.
【００３９】こうして、同一構成の表示素子により、外
光を利用した反射型表示と、背面光源を利用した透過型
表示が同時に可能になる。As described above, the display device having the same configuration can simultaneously perform the reflection type display using the external light and the transmission type display using the back light source.
【００４０】なお、上記実施例においては、ＶＡ液晶素
子を可変リターダーとして用いたが、入射光の位相を２
分の１波長ずらすか位相変調しないかを電界により制御
できる素子であれば同様の効果を得られることはいうま
でもない。例えば、他の実施例として、従来公知のネマ
ティック液晶を基板の方向に平行に配向させた水平配向
型ネマティック液晶素子を用いてもよく、またネマティ
ック液晶をツイスト配向させたツイステッドネマティッ
ク液晶素子を用いてもよい。また反強誘電性液晶素子や
強誘電性液晶素子など、液晶層に入射した偏光の位相を
右回りに４分の１波長ずらすか左回りに４分の１波長ず
らすかを電界により制御できるものを用いてもよい。こ
の場合も入射光の位相を２分の１波長ずらすか位相変調
しないかを電界により制御する場合と、相対的に同様の
効果が得られる。In the above embodiment, the VA liquid crystal element was used as the variable retarder.
It goes without saying that a similar effect can be obtained as long as the element can control whether to shift by one-half wavelength or not to perform phase modulation by an electric field. For example, as another embodiment, a horizontally-aligned nematic liquid crystal element in which a conventionally known nematic liquid crystal is aligned in parallel with the direction of the substrate may be used, or a twisted nematic liquid crystal element in which the nematic liquid crystal is twist-aligned may be used. Is also good. In addition, an anti-ferroelectric liquid crystal element or a ferroelectric liquid crystal element that can control the phase of the polarized light incident on the liquid crystal layer clockwise by a quarter wavelength or clockwise by a quarter wavelength by an electric field. May be used. In this case as well, relatively the same effect can be obtained as when the phase of the incident light is shifted by a half wavelength or the phase is not modulated by an electric field.
【００４１】例えば、可変リターダー層として、基板に
水平方向に初期配向させたネマティック液晶を用い、液
晶層平面方向に電界を印加できる手段を設けた水平配向
型ネマティック液晶素子の場合は、液晶層は、液晶材料
の屈折率異方性△ｎと液晶層厚ｄを乗じた箇△ｎｄが、
およそ１４０ｎｍとなっている。その結果、４分の１波
長板として機能する。For example, in the case of a horizontal alignment type nematic liquid crystal element in which a nematic liquid crystal which is initially aligned in a horizontal direction is used as a variable retarder layer and a means capable of applying an electric field in a liquid crystal layer plane direction is provided, the liquid crystal layer is The multiplication of the refractive index anisotropy 液晶 n of the liquid crystal material and the liquid crystal layer thickness d, △ nd,
It is about 140 nm. As a result, it functions as a quarter-wave plate.
【００４２】この液晶層に平面方向の電界を印加するこ
とにより、液晶分子が液晶層厚全体で平面方位を９０°
変えることができるようにすれば、偏光板の偏光軸と液
晶分子配列方向とのなす角度を交差角４５°とすること
によって、パネルの上側から入射した光に対しては、液
晶層に入射した直線偏光を右回りおよび左回りの円偏光
として出射させることができる。By applying an electric field in the plane direction to the liquid crystal layer, the liquid crystal molecules are turned by 90 ° in the plane direction over the entire thickness of the liquid crystal layer.
If it can be changed, by making the angle between the polarization axis of the polarizing plate and the liquid crystal molecule arrangement direction an intersection angle of 45 °, light incident from the upper side of the panel is incident on the liquid crystal layer. Linearly polarized light can be emitted as clockwise and counterclockwise circularly polarized light.
【００４３】従って、円偏光を選択的に反射する偏光反
射層によって入射光を偏光的に反射／透過させることが
できる。またパネルの下側から入射した光に対しては偏
光反射層を通過して得られた円偏光を、極性が全く逆の
２種の直線偏光に偏光的に変換させることができる。こ
うしてパネルの上側から入射する光に対しても、下側か
ら入射する光に対しても、同じ電圧状態で同じ表示状態
を得ることができる。Accordingly, the incident light can be reflected / transmitted in a polarization manner by the polarization reflection layer that selectively reflects the circularly polarized light. For light incident from the lower side of the panel, circularly polarized light obtained by passing through the polarizing reflection layer can be converted into two kinds of linearly polarized lights having completely opposite polarities. In this way, the same display state can be obtained with the same voltage state for the light incident from the upper side of the panel and for the light incident from the lower side.
【００４４】また、本発明の表示素子をカラー表示素子
に応用することももちろん可能である。即ち、偏光板と
ネマティック液晶層との間に、赤、緑、青の３原色もし
くはイエロー、マジェンタ、シアンの補色３原色のカラ
ーフィルタを配置し、マトリクス状に配置した画素電極
を用いてネマティック液晶層を画素単位で電界制御する
ことにより加法混色によるカラー表示を行うことができ
る、このカラーフィルターを、可変リターダーのセル内
部に構成することももちろん可能である。It is of course possible to apply the display element of the present invention to a color display element. That is, a color filter of three primary colors of red, green and blue or complementary colors of three primary colors of yellow, magenta and cyan is arranged between the polarizing plate and the nematic liquid crystal layer, and the nematic liquid crystal is formed using pixel electrodes arranged in a matrix. By controlling the electric field of the layer in pixel units, color display by additive color mixture can be performed. Of course, it is also possible to configure this color filter inside the cell of the variable retarder.
【００４５】こうした本発明の表示素子に用いる偏光反
射層は、可視光域における全ての波長の光に対して前述
した機能、作用を発揮することが、無彩色の白黒表示や
色再現性に優れたカラー表示を得る上で望ましい。例え
ば上記の各実施例のように、コレステリック液晶層によ
り偏光反射層を構成した場合、その螺旋ピッチｐとコレ
ステリック液晶ポリマーの平均屈折率ｎを乗じた値ｎｐ
が、可視光波長の最短波長から最長波長までを網羅する
よう螺旋ピッチが層厚方向に沿って連続的に変化した螺
旋構造とすることにより、可視光領域の全ての波長に対
応した偏光反射能を得ることができる。The polarizing reflection layer used in the display element of the present invention exhibits the above-mentioned functions and functions for light of all wavelengths in the visible light range, and is excellent in achromatic black-and-white display and color reproducibility. It is desirable for obtaining a color display. For example, when the polarization reflection layer is constituted by the cholesteric liquid crystal layer as in each of the above embodiments, a value np obtained by multiplying the helical pitch p by the average refractive index n of the cholesteric liquid crystal polymer.
However, by adopting a spiral structure in which the helical pitch changes continuously along the layer thickness direction to cover the shortest wavelength to the longest wavelength of the visible light wavelength, the polarization reflectivity corresponding to all wavelengths in the visible light region Can be obtained.
【００４６】コレステリック液晶を構成する棒状高分子
は螺旋構造を有し、螺旋軸に平行な光が入射した場合、
螺旋ピッチに等しい光の波長をブラッグ反射する。即
ち、値ｎｐに等しい波長の光を中心波長として、屈折率
異方性△ｎと螺旋ピッチｐを乗じた値△ｎｐと等しいバ
ンド幅（波長の範囲）にてブラッグ反射を得る。なお、
上記の屈折率異方性△ｎは、棒状の液晶高分子の長軸方
向に沿った屈折率と短軸方向に沿った屈折率との差を表
し、一方平均屈折率は、長軸方向に沿った屈折率と短軸
方向に沿った屈折率の二乗和の平方根により求められ
る。The rod-shaped polymer constituting the cholesteric liquid crystal has a helical structure, and when light parallel to the helical axis is incident,
Bragg reflection of a wavelength of light equal to the helical pitch. That is, with light having a wavelength equal to the value np as the central wavelength, Bragg reflection is obtained with a bandwidth (wavelength range) equal to the value △ np obtained by multiplying the refractive index anisotropy と n and the helical pitch p. In addition,
The above-mentioned refractive index anisotropy Δn represents the difference between the refractive index along the major axis direction and the refractive index along the minor axis direction of the rod-shaped liquid crystal polymer, while the average refractive index is in the major axis direction. It is determined by the square root of the sum of squares of the refractive index along the minor axis and the refractive index along the minor axis.
【００４７】しかしながら、コレステリック液晶の屈折
率異方性△ｎは０乃至０．３のものしか実存せず、かつ
コレステリック液晶の平均屈折率ｎも１．４乃至１．６
のものしか実存しないため、前記ブラッグ反射の中心波
長を可視光波長の中心波長（約５５０ｎｍ）にあわせる
ことは困難である。従って上述の通り、コレステリック
液晶の螺旋ピッチを層厚方向に変化させることが、可視
光領域全域に渡って良好な偏光反射能を得るために極め
て有効である。However, the cholesteric liquid crystal has a refractive index anisotropy Δn of only 0 to 0.3, and the average refractive index n of the cholesteric liquid crystal is 1.4 to 1.6.
Therefore, it is difficult to adjust the center wavelength of the Bragg reflection to the center wavelength of the visible light wavelength (about 550 nm). Therefore, as described above, it is extremely effective to change the helical pitch of the cholesteric liquid crystal in the layer thickness direction in order to obtain good polarized light reflectivity over the entire visible light region.
【００４８】このような螺旋ピッチが変化するコレステ
リック液晶層を得るには、ピッチの異なる２種以上のコ
レステリック液晶ポリマー層を連続的に積層したり、コ
レステリック液晶材料を基板に塗布して固化させる際
に、塗布後の膜表面にコレステリック液晶の螺旋ピッチ
を長くする添加剤（例えば螺旋ピッチが無限大であるネ
マティック液晶など）をコーティングする方法が好適で
ある。In order to obtain such a cholesteric liquid crystal layer in which the helical pitch changes, it is necessary to continuously laminate two or more cholesteric liquid crystal polymer layers having different pitches or to apply and solidify a cholesteric liquid crystal material on a substrate. In addition, it is preferable to coat the film surface after coating with an additive that increases the helical pitch of the cholesteric liquid crystal (for example, a nematic liquid crystal having an infinite helical pitch).
【００４９】また、上記例においては、可変リターダー
層に印加する電圧としてＶｏｎとＶｏｆｆの中間の電圧
を印加することにより、中間調表示をさせることももち
ろん可能である。In the above example, it is of course possible to display a halftone image by applying an intermediate voltage between Von and Voff as the voltage applied to the variable retarder layer.
【００５０】以上の各実施の形態においては、外光を利
用して反射型表示素子として動作させる場合、また背面
光源を利用して透過型表示素子として動作させる場合、
いずれの場合も高い光利用効率を達成することができ
る。In each of the above embodiments, when operating as a reflective display element using external light, or when operating as a transmissive display element using a back light source,
In any case, high light use efficiency can be achieved.
【００５１】図３は、本発明の第２の実施例の半透過型
液晶表示装置として構成されたＴＦＴアクティブマトリ
クス型液晶表示装置である。図４はその主たる構成部
分、図５はアレイ基板のＴＦＴ素子構造を示す。同図は
図４のＴＦＴ素子構造を説明するため、図４に対して上
下反転して示してある。 ＴＦＴアレイ基板１３は、ガ
ラス等からなる絶縁基板からなり、図はＴＦＴアレイ基
板１３を観察側に配置し、対向基板１４を背面光源側に
配置したカラーフィルターを有する垂直配向ネマティッ
ク型の素子を示す。画面表示領域に多数の画素電極３０
をマトリスク状に配置し、各画素電極３０に駆動スイッ
チング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３１が設
けられる。これらの画素電極間に信号線３２、ゲート電
極３３を含む走査線３４、さらに必要に応じて補助容量
電極（図示しない）が設けられる。これらの上から熱酸
化膜３５、例えばアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）か
らなる半導体膜３６が順次形成されており、半導体膜を
覆って低抵抗半導体膜３７が形成されている。ＴＦＴ素
子３１を構成している部分は、ＴＦＴ素子を保護するた
めのパッシベ−ション膜３８によって覆われている。FIG. 3 shows a TFT active matrix type liquid crystal display device configured as a transflective type liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 shows the main components, and FIG. 5 shows the TFT element structure of the array substrate. This figure is shown upside down with respect to FIG. 4 in order to explain the structure of the TFT element shown in FIG. The TFT array substrate 13 is formed of an insulating substrate made of glass or the like. The figure shows a vertically aligned nematic element having a color filter in which the TFT array substrate 13 is disposed on the observation side and the counter substrate 14 is disposed on the back light source side. . A large number of pixel electrodes 30 are provided in the screen display area.
Are arranged in a matrix shape, and a thin film transistor (TFT) 31 is provided in each pixel electrode 30 as a drive switching element. A signal line 32, a scanning line 34 including a gate electrode 33, and, if necessary, an auxiliary capacitance electrode (not shown) are provided between these pixel electrodes. A thermal oxide film 35, for example, a semiconductor film 36 made of amorphous silicon (a-Si) is sequentially formed from above, and a low-resistance semiconductor film 37 is formed to cover the semiconductor film. The portion constituting the TFT element 31 is covered with a passivation film 38 for protecting the TFT element.
【００５２】このように、ゲート電極３３が半導体膜３
６の下に配置される構造をボトムゲート構造と称し、ア
レイ基板１３からＴＦＴ素子３１に向かって入る外光は
ゲート電極３３で遮られるため半導体膜３６に入射しな
い。その結果、表示素子を屋外使用する時の光により発
生する光リーク電流による表示コントラスト比低下を防
止できる。As described above, the gate electrode 33 is formed of the semiconductor film 3
6 is referred to as a bottom gate structure, and external light entering from the array substrate 13 toward the TFT element 31 is blocked by the gate electrode 33 and does not enter the semiconductor film 36. As a result, it is possible to prevent a decrease in the display contrast ratio due to a light leak current generated by light when the display element is used outdoors.
【００５３】また、画素部の全面にはカラーフィルタ３
９が配置されている。カラーフィルタには１０μｍ角程
度のコンタクトホール４０が設けられている。カラーフ
ィルタ３９の上には例えばＩＴＯからなる透明画素電極
３０が各画素毎に形成されている。透明画素電極３０は
カラーフィルタ３９に設けられたコンタクトトル４０を
介してＴＦＴのソース電極４１に電気的に接続されてい
る。A color filter 3 is provided on the entire surface of the pixel portion.
9 are arranged. A contact hole 40 of about 10 μm square is provided in the color filter. On the color filter 39, a transparent pixel electrode 30 made of, for example, ITO is formed for each pixel. The transparent pixel electrode 30 is electrically connected to a source electrode 41 of the TFT via a contact hole 40 provided on the color filter 39.
【００５４】透明画素電極３０の境界部には信号線３
２、走査線３４、補助容量線の何れかの配線電極が配置
されて、背面光源による半透過型液晶表示装置の透過光
使用時に、背面光源の光が漏れてコントラスト比を低下
させることが無い。このアレイの上にさらに、図示しな
い配向膜が所定の配向軸を備え積層されている。The signal line 3 is located at the boundary between the transparent pixel electrodes 30.
2. Arrangement of any one of the scanning line 34 and the auxiliary capacitance line, so that when the transmissive light of the transflective liquid crystal display device is used by the back light source, the light of the back light source does not leak to lower the contrast ratio. . On this array, an alignment film (not shown) is further provided with a predetermined alignment axis.
【００５５】ー方、対向基板１４には、偏光反射層１８
が所定形状に形成されている。ここで、偏光反射層１８
としては、コレステリック液晶をポリマー化したフィル
ムを被着形成した。偏光反射層１８はさらに、対向電極
１７として例えばＩＴＯの透明導電膜が所定形状に積層
されている。ＩＴＯは通常のマスクスパッタの手段によ
り成膜とパタ−ニングを同時に行うのが好ましい。これ
によりＩＴＯ形成時のコレステリック液晶層へのプロセ
ス負荷は極めて小さい。On the other hand, a polarization reflection layer 18 is provided on the opposite substrate 14.
Are formed in a predetermined shape. Here, the polarization reflection layer 18
Was formed by applying a film formed by polymerizing cholesteric liquid crystal. The polarization reflection layer 18 further has a transparent conductive film of, for example, ITO laminated as a counter electrode 17 in a predetermined shape. It is preferable that the film formation and the patterning of ITO are simultaneously performed by the usual mask sputtering. Thus, the process load on the cholesteric liquid crystal layer during the formation of ITO is extremely small.
【００５６】さらに、図示しない配向膜が配向処理して
積層されている。配向は液晶分子が基板に垂直に配向さ
れる方向となっている。Further, an alignment film (not shown) is stacked by performing an alignment process. The orientation is such that the liquid crystal molecules are oriented perpendicular to the substrate.
【００５７】これらのＴＦＴアレイ基板１３と対向基板
１４とが対向して液晶セルを構成しており、両基板の周
縁部（シール部）４２は接着剤（シール材）４３によっ
て貼り合わされ、液晶セルにはＶＡ液晶１５が封入され
ている。このとき、シール剤は対向基板１４の偏光反射
層１８が形成されていない領域に塗布するのが良い。偏
光反射層１８の上ではシール剤の付着性が悪く、１万時
間以上の長時間の使用に対して基板が剥れるなどの信頼
性問題を招く恐れがある。あるいは偏光反射層の上にシ
ール剤の付着性の良いオーバ−コート剤を塗布しておけ
ば、上記信頼性問題は回避できる。オーバ−コート剤
は、例えば通常カラーフィルタに用いられているアクリ
ル樹脂で良い。The TFT array substrate 13 and the opposing substrate 14 face each other to form a liquid crystal cell, and the peripheral portions (seal portions) 42 of both substrates are adhered to each other with an adhesive (sealant) 43. Is filled with a VA liquid crystal 15. At this time, the sealant is preferably applied to the region of the opposing substrate 14 where the polarization reflection layer 18 is not formed. The adhesion of the sealant on the polarization reflection layer 18 is poor, and there is a possibility that a reliability problem such as peeling of the substrate may occur due to long-time use of 10,000 hours or more. Alternatively, the reliability problem can be avoided by applying an overcoating agent having good adhesion of a sealing agent on the polarizing reflection layer. The overcoat agent may be, for example, an acrylic resin commonly used for color filters.
【００５８】アレイ基板１３の外側の面上には、１／４
波長板１２、偏光板１１がこの順に積層されている。対
向基板１４の液晶層とは反対側の外面には図示しない背
面光源が配置されている。また、対角画面寸法が８イン
チ以上の中型から大型液晶表示装置では、光拡散フィル
ムをアレイ基板１の外側の面に設けて視野角を拡大して
も良い。On the outer surface of the array substrate 13, 1/4
The wave plate 12 and the polarizing plate 11 are stacked in this order. A back light source (not shown) is arranged on the outer surface of the opposite substrate 14 opposite to the liquid crystal layer. In a medium to large liquid crystal display device having a diagonal screen size of 8 inches or more, a light diffusion film may be provided on the outer surface of the array substrate 1 to increase the viewing angle.
【００５９】以上のように構成された本実施例の液晶表
示装置は、接続された外部回路によって駆動され、周囲
に適当な光源がある明所では周囲光を液晶表示装置に入
射させ、その反射光で表示を行う反射型液晶表示装置と
して用いることができる。The liquid crystal display device of the present embodiment having the above-described configuration is driven by a connected external circuit. In a light place where an appropriate light source is present in the surroundings, ambient light is incident on the liquid crystal display device and its reflection is performed. It can be used as a reflection type liquid crystal display device which performs display by light.
【００６０】また、暗所では、液晶セル背面の光源を点
灯させ、その透過光で表示を行う透過型液晶表示装置と
して用いることができる。In a dark place, the light source on the back side of the liquid crystal cell is turned on, and the liquid crystal cell can be used as a transmission type liquid crystal display device for performing display with the transmitted light.
【００６１】図６および図７は、本発明の第３の実施例
の半透過型液晶表示装置として構成されたＴＦＴ方式ア
クティブマトリクス型液晶表示装置を示す。FIGS. 6 and 7 show a TFT type active matrix type liquid crystal display device configured as a transflective type liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
【００６２】図３乃至図５で説明した第２の実施例と異
なる部分は次のとおりであり、その他は同様の構成であ
る。The differences from the second embodiment described with reference to FIGS. 3 to 5 are as follows, and the other portions have the same configuration.
【００６３】第１に、対向基板１４の厚さを可及的に薄
く、実用的な０．２ｍｍと薄くし、粘着層付きフィルム
として供給される偏光反射層１８ａを、対向基板１４の
透明電極１７が形成される面とは反対の外面に貼付して
いる点である。First, the thickness of the opposing substrate 14 is made as thin as possible, practically 0.2 mm, and the polarizing reflection layer 18a supplied as a film with an adhesive layer is connected to the transparent electrode of the opposing substrate 14. 17 is attached to the outer surface opposite to the surface on which 17 is formed.
【００６４】ここで、偏光反射層１８ａとしては、コレ
ステリック液晶をポリマー化したフィルムを用いること
ができる。偏光反射層を第１の実施例のように薄膜形成
する必要が無いので、第１の実施例よりも製造歩留がさ
らに良い。また、表示においては、基板厚０．２ｍｍ程
度のパララックスによる影が発生するが、０．２ｍｍ程
度では視認性を損なう問題を引き起こす心配は無い。な
お、０．２ｍｍ厚の基板１４には０．７ｍｍガラス基板
を薄く研磨して使用するか、プラスチック基板を用い
る。Here, as the polarization reflection layer 18a, a film formed by polymerizing cholesteric liquid crystal can be used. Since it is not necessary to form the polarizing reflection layer as a thin film as in the first embodiment, the production yield is further better than that of the first embodiment. In the display, a shadow due to parallax having a substrate thickness of about 0.2 mm is generated. However, when the thickness is about 0.2 mm, there is no fear of causing a problem that visibility is impaired. As the substrate 14 having a thickness of 0.2 mm, a 0.7 mm glass substrate is polished and used thinly, or a plastic substrate is used.
【００６５】第２に、ＴＦＴアレイ基板上のＴＦＴ素子
がポリシリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）ＴＦＴ素子３１ａで
ある点が、第１の実施例と異なる。ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦ
Ｔ素子の光リーク電流は一般に小さく、数万ルックス
（ｌｘ）程度の外光下でも問題にならない。Second, the second embodiment is different from the first embodiment in that the TFT elements on the TFT array substrate are polysilicon (poly-Si) TFT elements 31a. poly-SiTF
The light leakage current of the T element is generally small, and does not matter even under external light of about tens of thousands of lux (lx).
【００６６】上述した偏光反射層１８ａは、コレステリ
ック液晶フィルムにより構成する。その螺旋ピッチｐと
コレステリック液晶ポリマーの平均屈折率の積ｎｐが、
可視光波長のすべてを網羅するよう螺旋ピッチが層厚方
向に沿って連続的に変化した螺旋構造とすることにより
偏光反射能の波長分散による色付きを抑制する事が出来
る。The above-mentioned polarized light reflecting layer 18a is made of a cholesteric liquid crystal film. The product np of the helical pitch p and the average refractive index of the cholesteric liquid crystal polymer is
By using a helical structure in which the helical pitch changes continuously along the layer thickness direction so as to cover all visible light wavelengths, it is possible to suppress coloring due to the wavelength dispersion of the polarization reflectivity.
【００６７】コレステリック液晶を構成する棒状高分子
は螺旋構造を有し、螺旋軸に平行な光が入射した場合、
螺旋ピッチに等しい光の波長をブラッグ反射する。すな
わち、積ｎｐの値に等しい波長の光を中心波長として、
屈折率異方性Δｎと螺旋ピッチとの積Δｎｐと等しいバ
ンド幅（波長の範囲）にてブラッグ反射を得る。なお、
上記の屈折率異方性Δｎは、棒状の高分子の長軸方向に
沿った屈折率と短軸方向に沿った屈折率との差を表し、
一方平均屈折率は、長軸方向に沿つた屈折率と短軸方向
に沿った屈折率の２乗和の平方根によって与えられる。The rod-shaped polymer constituting the cholesteric liquid crystal has a helical structure, and when light parallel to the helical axis is incident,
Bragg reflection of a wavelength of light equal to the helical pitch. That is, light having a wavelength equal to the value of the product np is set as a central wavelength, and
Bragg reflection is obtained with a bandwidth (wavelength range) equal to the product Δnp of the refractive index anisotropy Δn and the helical pitch. In addition,
The above-mentioned refractive index anisotropy Δn represents the difference between the refractive index along the major axis direction of the rod-shaped polymer and the refractive index along the minor axis direction,
On the other hand, the average refractive index is given by the square root of the sum of squares of the refractive index along the major axis direction and the refractive index along the minor axis direction.
【００６８】これを実現するため、コレステリック液晶
の螺旋ピッチを層厚方向に変化させて、可視光領域全域
にわたって良好な偏光反射能を得る。In order to realize this, the helical pitch of the cholesteric liquid crystal is changed in the layer thickness direction to obtain a good polarization reflectivity over the entire visible light region.
【００６９】図８は、図１の表示素子においてさらに背
面光源光の光利用効率を高めるための光学系を示す。即
ち、背面光源２１と偏光板２６との問に、位相差板５１
および第２のコレステリック液晶フィルム５２を配置し
たものである。FIG. 8 shows an optical system for further improving the light use efficiency of the rear light source light in the display device of FIG. That is, when the question of the back light source 21 and the polarizing plate 26 is made,
And a second cholesteric liquid crystal film 52.
【００７０】この光学系は、選択反射層１７によって反
射し戻された光を再度利用するためのもので、本実施例
においては第２のコレステリック液晶フィルム５２は、
選択反射層１７と同じく左捩じれの螺旋構造を有し、位
相差板５１は位相差板２５の遅相軸と平行な遅相軸を有
する。This optical system is for reusing the light reflected back by the selective reflection layer 17, and in this embodiment, the second cholesteric liquid crystal film 52 is
The phase difference plate 51 has a slow axis parallel to the slow axis of the phase difference plate 25, having a spiral structure with a left twist like the selective reflection layer 17.
【００７１】この構成において、光源光のうち右回りの
円偏光成分は第２のコレステリック液晶フィルム５２を
透過し、左回りの円偏光成分は第２のコレステリック液
晶フィルム５２により大部分が反射されるが、約１０％
の光は第２のコレステリック液晶フィルム５２を透過す
る。そしてこの円偏光が位相差板５１に入射すると、右
回りの円偏光成分は偏光板２６の偏光軸と平行な振動成
分をもつ直線偏光に変換され、左回りの円偏光成分は偏
光板２６の遅相軸と平行な振動成分をもつ直線偏光に変
換される。従って選択反射層１７には、偏光板を透過し
位相差板５１によって変換された左回りの円偏光成分の
みが入射する。In this configuration, the clockwise circularly polarized light component of the light source light passes through the second cholesteric liquid crystal film 52, and the clockwise circularly polarized light component is largely reflected by the second cholesteric liquid crystal film 52. But about 10%
Is transmitted through the second cholesteric liquid crystal film 52. When this circularly polarized light enters the retardation plate 51, the clockwise circularly polarized light component is converted into linearly polarized light having a vibration component parallel to the polarization axis of the polarizing plate 26, and the counterclockwise circularly polarized light component is It is converted to linearly polarized light having a vibration component parallel to the slow axis. Therefore, only the counterclockwise circularly polarized light component transmitted through the polarizing plate and converted by the phase difference plate 51 enters the selective reflection layer 17.
【００７２】この左回りの円偏光成分の約９０％は選択
反射属１７により反射され、位相差板２５によって偏光
板を透過する直線偏光に変換され、さらに位相差板５１
によって第２のコレステリック液晶フィルム５２を透過
する円偏光に変換される。そして背面光源ユニットの反
射板まで到達して、偏光成分が分解され、そのうち右回
りの円偏光成分は表示に利用される。これを煉り返すこ
とにより、背面光源に向けて反射される光をリサイクル
して、光源光の利用効率を高めることができる。About 90% of the left-handed circularly polarized light component is reflected by the selective reflection element 17, converted to linearly polarized light transmitted through the polarizing plate by the phase difference plate 25, and further converted to the phase difference plate 51.
As a result, the light is converted into circularly polarized light that passes through the second cholesteric liquid crystal film 52. Then, the light reaches the reflector of the rear light source unit, and the polarized light component is decomposed, and the clockwise circularly polarized light component is used for display. By repeating this, the light reflected toward the rear light source can be recycled, and the utilization efficiency of the light source light can be increased.
【００７３】なお、この光学系の構成は上記の構成にか
ぎられるものではなく、逆方向の捩じれを有するコレス
テリック液晶フイルムを用いた場合は、位相差板５１の
遅相軸方向を１８０°回転させることによって、同様の
機能を有する光学系を構成すことができる。The configuration of this optical system is not limited to the above configuration. When a cholesteric liquid crystal film having a reverse twist is used, the slow axis direction of the phase difference plate 51 is rotated by 180 °. Thus, an optical system having a similar function can be configured.
【００７４】[0074]
【発明の効果】本発明の表示素子においては、外光を利
用して反射型表示素子として動作させる場合および背面
光源を利用して透過型表示素子として動作させる場合い
ずれの場合においても高輝度の表示画面を得ることがで
き、反射表示時に背面光源を補助的に使用したり透過表
示時に背面光源の輝度を上げるする必要がなくなり、消
費電力を低減することができる。The display element of the present invention has a high luminance both in the case of operating as a reflective display element using external light and in the case of operating as a transmissive display element using a back light source. A display screen can be obtained, so that it is not necessary to use the back light source in the reflective display or to increase the luminance of the back light source in the transmissive display, and power consumption can be reduced.
【図１】本発明の一実施の形態の動作を説明する断面略
図で、（ａ）はＶｏｎの状態、（ｂ）はＶｏｆｆの状態
を示す、1A and 1B are schematic cross-sectional views illustrating the operation of an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A shows a state of Von, and FIG. 1B shows a state of Voff.
【図２】本発明の偏光反射層の動作原理を示す略図、FIG. 2 is a schematic diagram showing the operation principle of the polarization reflection layer of the present invention;
【図３】本発明の一実施例の構成を示す一部平面図、FIG. 3 is a partial plan view showing the configuration of one embodiment of the present invention;
【図４】本発明の一実施例の一部断面図、FIG. 4 is a partial sectional view of one embodiment of the present invention;
【図５】本発明の一実施例のＴＦＴの断面図、FIG. 5 is a sectional view of a TFT according to one embodiment of the present invention;
【図６】本発明の他の実施例の一部断面図、FIG. 6 is a partial sectional view of another embodiment of the present invention;
【図７】本発明の他の実施例のＴＦＴの断面図、FIG. 7 is a sectional view of a TFT according to another embodiment of the present invention;
【図８】本発明の他の実施例を説明する断面略図。FIG. 8 is a schematic sectional view illustrating another embodiment of the present invention.
１８…コレステリック液晶層（偏光反射層） ２１…背面光源 １１…偏光板 １２…λ／４波長板（固定リターダー層） １３、１４…透明基板 １５…垂直配向型液晶層（ＶＡ層）（可変リターダー
層） １６、１７…透明電極層 ２５…位相差板 ２６…偏光板 ５１…位相差板 ５２…第２のコレステリック液晶フィルム18 cholesteric liquid crystal layer (polarization reflection layer) 21 back light source 11 polarizing plate 12 λ / 4 wavelength plate (fixed retarder layer) 13, 14 transparent substrate 15 vertical alignment type liquid crystal layer (VA layer) (variable retarder) 16, 17: Transparent electrode layer 25: Retardation plate 26: Polarizing plate 51: Retardation plate 52: Second cholesteric liquid crystal film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H089 HA04 HA25 JA04 QA12 QA16 RA05 RA08 RA13 RA14 TA09 TA12 TA14 TA15 TA17 TA18 TA20 2H091 FA02Y FA08X FA11X FA14Z FA16Z FA23Z FA42Z FB02 FD10 GA13 HA07 HA12 JA02 LA12 LA15 LA16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H089 HA04 HA25 JA04 QA12 QA16 RA05 RA08 RA13 RA14 TA09 TA12 TA14 TA15 TA17 TA18 TA20 2H091 FA02Y FA08X FA11X FA14Z FA16Z FA23Z FA42Z FB02 FD10 GA13 HA07 HA12 JA02 LA12 LA15 LA16
Claims (20)
偏光板と、 前記偏光板に対向配置され、その偏光板と対峙する面か
ら入射する入射光の所定方向回りの第一円偏光成分を反
射し前記第一円偏光成分と逆回りの第二円偏光成分を透
過し、他方の面から入射する入射光の第二円偏光成分を
反射し第一円偏光成分を透過する偏光反射層と、 前記偏光板と前記偏光反射層との間に挟持され、印加電
圧に応じて入射光の位相を変調する可変リターダーを有
し、 前記可変リターダーは前記偏光板を透過した直線偏光
を、第一電圧印加時に前記第一円偏光成分に変換し、第
二電圧印加時に前記第二円偏光成分に変換するととも
に、前記第一電圧印加時に前記偏光反射板からの反射光
および透過光を前記偏光板の偏光軸に沿った直線偏光に
変換し、前記第二電圧印加時に前記偏光反射板からの透
過光を前記偏光板の偏光軸と直交する方向の直線偏光に
変換することを特徴とする表示素子。1. A polarizing plate that transmits linearly polarized light along a polarization axis thereof; and a first circularly polarized light component around a predetermined direction of incident light that is disposed to face the polarizing plate and is incident from a surface facing the polarizing plate. A polarized light reflecting layer that reflects the second circularly polarized light component that is opposite to the first circularly polarized light component, reflects the second circularly polarized light component of incident light incident from the other surface, and transmits the first circularly polarized light component And a variable retarder sandwiched between the polarizing plate and the polarizing reflection layer and modulating the phase of incident light according to an applied voltage, wherein the variable retarder transmits linearly polarized light transmitted through the polarizing plate, Converts the first circularly polarized light component at the time of applying one voltage, converts the light into the second circularly polarized light component at the time of applying the second voltage, and reflects the reflected light and transmitted light from the polarizing reflector at the time of applying the first voltage to the polarized light. Converted to linearly polarized light along the polarization axis of the plate, A display element, wherein at the time of applying a second voltage, light transmitted from the polarizing reflector is converted into linearly polarized light in a direction orthogonal to the polarization axis of the polarizing plate.
偏光板と、 前記偏光板に対向配置され、その偏光板と対峙する面か
ら入射する入射光の所定方向回りの第一円偏光成分を反
射し前記第一円偏光成分と逆回りの第二円偏光成分を透
過し、他方の面から入射する入射光の第二円偏光成分を
反射し第一円偏光成分を透過する偏光反射層と、 前記偏光反射層の後面に前記偏光反射層側から順に配置
された位相差板および直線偏光板と、 前記偏光板と前記偏光反射層との間に挟持され、印加電
圧に応じて入射光の位相を変調する可変リターダーを有
し、 前記可変リターダーは前記偏光板を透過した直線偏光
を、第一電圧印加時に前記第一円偏光成分に変換し、第
二電圧印加時に前記第二円偏光成分に変換するととも
に、前記第一電圧印加時に前記偏光反射板からの反射光
および透過光を前記偏光板の偏光軸に沿った直線偏光に
変換し、前記第二電圧印加時に前記偏光反射板からの透
過光を前記偏光板の偏光軸と直交する方向の直線偏光に
変換することを特徴とする表示素子。2. A polarizing plate that transmits linearly polarized light along its polarization axis; and a first circularly polarized light component around a predetermined direction of incident light that is disposed to face the polarizing plate and is incident from a surface facing the polarizing plate. A polarized light reflecting layer that reflects the second circularly polarized light component that is opposite to the first circularly polarized light component, reflects the second circularly polarized light component of incident light incident from the other surface, and transmits the first circularly polarized light component A retardation plate and a linear polarizer, which are sequentially arranged on the rear surface of the polarization reflection layer from the polarization reflection layer side, and are interposed between the polarization plate and the polarization reflection layer, and incident light according to an applied voltage. A variable retarder that modulates the phase of the light, the variable retarder converts the linearly polarized light transmitted through the polarizing plate into the first circularly polarized light component when a first voltage is applied, and the second circularly polarized light when a second voltage is applied. Into the components and at the time of application of the first voltage The reflected light and transmitted light from the polarizing reflector are converted to linearly polarized light along the polarization axis of the polarizing plate, and the transmitted light from the polarizing reflector is orthogonal to the polarization axis of the polarizing plate when the second voltage is applied. A display element, which converts the light into linearly polarized light in different directions.
層であることを特徴とする請求項１または２記載の表示
素子。3. The display device according to claim 1, wherein the polarization reflection layer is a cholesteric liquid crystal layer.
ピッチが層厚方向に沿って異なることを特徴とする請求
項３記載の表示素子。4. The display device according to claim 3, wherein the cholesteric liquid crystal layer has a different helical pitch along a layer thickness direction.
て入射光の位相を可変に変調する可変リターダー層と、
入射光の位相を一定量変調する固定リターダー層とを有
することを特徴とする請求項１または２記載の表示素
子。5. The variable retarder layer, wherein the variable retarder variably modulates the phase of incident light according to an applied voltage;
The display device according to claim 1, further comprising a fixed retarder layer that modulates a phase of incident light by a fixed amount.
ーダー層よりも前記偏光反射層側に配置されることを特
徴とする請求項５記載の表示素子。6. The display device according to claim 5, wherein the variable retarder layer is disposed closer to the polarization reflection layer than the fixed retarder layer.
に配置された液晶を有し、前記第一電圧および第二電圧
が前記電極に印加されることを特徴とする請求項１また
は２記載の表示素子。7. The variable retarder layer according to claim 1, wherein the variable retarder layer has a liquid crystal disposed between opposing electrodes, and the first voltage and the second voltage are applied to the electrodes. Display element.
印加時に、前記第二電圧印加時よりも入射光の位相をλ
／２変化させることを特徴とする請求項５記載の表示素
子。8. The variable retarder layer, when the first voltage is applied, shifts the phase of incident light by λ more than when the second voltage is applied.
6. The display device according to claim 5, wherein the value is changed by 1/2.
ネマティック液晶素子であることを特徴とする請求項８
記載の表示素子。9. The variable retarder layer according to claim 8, wherein the variable retarder layer is a twisted nematic liquid crystal device.
The display element as described in the above.
ネマティック液晶素子であることを特徴とする請求項８
記載の表示素子。10. The variable retarder layer is a vertical alignment type nematic liquid crystal device.
The display element as described in the above.
ネマティック液晶素子であることを特徴とする請求項８
記載の表示素子。11. The variable retarder layer is a horizontal alignment type nematic liquid crystal device.
The display element as described in the above.
晶素子であることを特徴とする請求項８記載の表示素
子。12. The display device according to claim 8, wherein the variable retarder layer is a ferroelectric liquid crystal device.
液晶素子であることを特徴とする請求項８記載の表示素
子。13. The display device according to claim 8, wherein the variable retarder layer is an antiferroelectric liquid crystal device.
光源が配置されていることを特徴とする請求項２記載の
表示素子。14. The display device according to claim 2, wherein a surface light source is disposed on the other surface side of the polarization reflection layer.
たとき前記偏光軸から所定方向に概略４５°をなすよう
に配置された位相差板と、 前記位相差板の後面に配置され、印加電圧に応じて入射
光の位相を変調する液晶層を有する液晶セルと、 前記液晶層の後面に配置され、前記所定方向と逆方向に
ツイストするコレステリック液晶層からなる偏光反射層
と、 前記偏光反射層の後面に前記偏光反射層側から順に配置
された位相差板および直線偏光板と、 背面光源とを具備することを特徴とする表示素子。15. A polarizing plate having a linear polarization axis, and disposed on the rear surface of the polarizing plate such that a slow axis thereof is approximately 45 ° in a predetermined direction from the polarization axis when viewed from the front surface of the polarizing plate. A phase difference plate, a liquid crystal cell disposed on the rear surface of the phase difference plate, and having a liquid crystal layer that modulates the phase of incident light according to an applied voltage; and a liquid crystal cell disposed on the rear surface of the liquid crystal layer, opposite to the predetermined direction. A polarizing reflection layer comprising a cholesteric liquid crystal layer that twists in a direction, a retardation plate and a linear polarization plate arranged in order from the polarization reflection layer side on the rear surface of the polarization reflection layer, and a back light source. Display element.
液晶層を挟んで対向しそれぞれの内面に電極が形成され
た２枚の電極基板を有することを特徴とする請求項１５
記載の表示素子。16. The liquid crystal cell according to claim 15, wherein the liquid crystal layer cell includes the liquid crystal layer and two electrode substrates opposed to each other with the liquid crystal layer interposed therebetween and having electrodes formed on respective inner surfaces thereof.
The display element as described in the above.
極基板面に被着されることを特徴とする請求項１６記載
の表示素子。17. The display device according to claim 16, wherein the cholesteric liquid crystal layer is attached to the surface of the electrode substrate.
基板外面に被着されていることを特徴とする請求項１７
記載の表示素子。18. The cholesteric liquid crystal layer is provided on an outer surface of the electrode substrate.
The display element as described in the above.
ーフィルムからなることを特徴とする請求項１８記載の
表示素子。19. The display device according to claim 18, wherein said cholesteric liquid crystal layer is made of a liquid crystal polymer film.
に配列された複数の画素電極および各々の画素電極を制
御するスイッチング素子を有し、他方の電極基板は前記
複数の画素電極に共通の対向電極を有することを特徴と
する請求項１６記載の表示素子。20. One of the electrode substrates has a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix and a switching element for controlling each pixel electrode, and the other electrode substrate has a common opposing electrode common to the plurality of pixel electrodes. 17. The display device according to claim 16, comprising an electrode.
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