JP2003330025A - Liquid crystal display device and electronic equipment - Google Patents
Liquid crystal display device and electronic equipmentInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置及び
電子機器に関し、特に反射表示及び透過表示が可能な半
透過反射型の液晶表示装置の構成と、それを備えた電子
機器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and electronic equipment, and more particularly to a structure of a transflective liquid crystal display device capable of reflective display and transmissive display, and electronic equipment having the same. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】反射型の液晶表示装置は、バックライト
等の光源を持たないために消費電力が小さく、従来から
種々の携帯電子機器などに多用されている。ところが、
反射型の液晶表示装置は、自然光や照明光などの外光を
利用して表示を行うため、暗い場所では表示を視認する
のが難しいという問題があった。そこで、明るい場所で
は通常の反射型液晶表示装置と同様に外光を利用し、暗
い場所では内部の光源により表示を視認可能にした液晶
表示装置が提案されている。つまり、この液晶表示装置
は、反射型と透過型を兼ね備えた表示方式を採用してお
り、周囲の明るさに応じて反射モードまたは透過モード
のいずれかの表示方式に切り替えることにより、消費電
力を低減しつつ周囲が暗い場合でも明瞭な表示を行うこ
とができる半透過反射型の液晶表示装置である。2. Description of the Related Art Reflective liquid crystal display devices have low power consumption because they do not have a light source such as a backlight, and have been widely used in various portable electronic devices. However,
The reflective liquid crystal display device has a problem that it is difficult to visually recognize the display in a dark place because the display is performed by using external light such as natural light or illumination light. Therefore, there has been proposed a liquid crystal display device in which outside light is used in a bright place like a normal reflection type liquid crystal display device, and a display can be visually confirmed by an internal light source in a dark place. In other words, this liquid crystal display device employs a display system that has both a reflective type and a transmissive type, and the power consumption can be reduced by switching the display mode to either the reflective mode or the transmissive mode according to the ambient brightness. It is a transflective liquid crystal display device capable of performing a clear display even when the surroundings are dark while reducing the number.
【０００３】半透過反射型液晶表示装置の形態として、
アルミニウム等の金属膜に光透過用のスリット（開口
部）を形成した反射膜を下基板の内面（以下、本明細書
では基板の液晶側の面を内面、それと反対側の面を外面
ということもある）に備え、この反射膜を半透過反射膜
として機能させる液晶表示装置が提案されている。これ
に対して、近年、異なる屈折率を有する誘電体薄膜を交
互に積層した誘電体ミラーや、コレステリック液晶を用
いたコレステリック反射板、あるいはホログラム素子を
用いたホログラム反射板を半透過反射膜として機能させ
るものが提案されている。As a form of the transflective liquid crystal display device,
A reflective film having a slit (opening) for light transmission formed on a metal film such as aluminum is referred to as an inner surface of the lower substrate (hereinafter, in this specification, a surface of the substrate on the liquid crystal side is an inner surface, and a surface opposite to the outer surface is an outer surface). Therefore, a liquid crystal display device in which this reflective film functions as a semi-transmissive reflective film has been proposed. On the other hand, in recent years, dielectric mirrors in which dielectric thin films having different refractive indexes are alternately laminated, cholesteric reflectors using cholesteric liquid crystals, or hologram reflectors using hologram elements function as semi-transmissive reflective films. Something has been proposed.
【０００４】中でもコレステリック液晶は液晶分子が一
定のピッチで周期的ならせん構造を採るものである。こ
の構造により、所定回転方向の円偏光のうち、らせんの
ピッチに一致した波長の光を選択的に反射させ、それ以
外の光を透過するという性質を有している。したがっ
て、このようなコレステリック液晶を用いることによ
り、所定回転方向の円偏光のうち特定の波長の光を選択
的に反射する一方、それ以外の光を透過するという半透
過反射型の液晶表示装置を提供することが可能である。
また、コレステリック液晶のらせんのピッチを制御すれ
ば、局所的に反射光の色を変えることができ、反射型カ
ラーフィルターとして用いることも可能である。さら
に、異なる色の色光を選択反射させるコレステリック液
晶層を複数積層すれば、積層構造全体を白色光を反射さ
せる反射板として機能させることも可能である。Among them, the cholesteric liquid crystal has a helical structure in which liquid crystal molecules are periodic with a constant pitch. With this structure, light having a wavelength matching the pitch of the helix of the circularly polarized light in the predetermined rotation direction is selectively reflected, and the other light is transmitted. Therefore, by using such a cholesteric liquid crystal, a semi-transmissive reflection type liquid crystal display device that selectively reflects light of a specific wavelength of circularly polarized light in a predetermined rotation direction while transmitting other light is provided. It is possible to provide.
Further, by controlling the pitch of the spiral of the cholesteric liquid crystal, the color of the reflected light can be locally changed, and it can be used as a reflective color filter. Furthermore, if a plurality of cholesteric liquid crystal layers that selectively reflect color lights of different colors are stacked, the entire stacked structure can function as a reflector that reflects white light.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】コレステリック反射板
により半透過反射膜を構成した半透過反射型液晶表示装
置においては、コレステリック液晶を配向させるために
配向膜を具備してなるものがある。このような配向膜と
しては、屈折率が例えば１．６０〜１．６９程度のポリ
イミドを主体として構成されたポリイミド配向膜が用い
られている。Some transflective liquid crystal display devices in which a transflective film is composed of a cholesteric reflective plate are provided with an alignment film for aligning the cholesteric liquid crystal. As such an alignment film, a polyimide alignment film mainly composed of polyimide having a refractive index of about 1.60 to 1.69 is used.
【０００６】しかしながら、コレステリック反射板の屈
折率は１．４８〜１．５８程度のものが多く、上記配向
膜の屈折率との差に基づいて両者の界面において光の一
部が反射してしまう場合がある。特にこの界面における
光の反射は、コレステリック反射板の光の反射と異な
り、反射前後の円偏光の回転方向が異なるものとなる。
このように一部の光が反射前後において回転方向を異に
しつつ反射してしまうと、半透過反射膜における光の通
過ないし反射に基づいて表示を行う以外に、配向膜にお
いて反射した光が漏光として表示されてしまう場合があ
り、コントラスト低下の一因となる場合がある。However, the refractive index of the cholesteric reflector is often about 1.48 to 1.58, and part of the light is reflected at the interface between the two due to the difference from the refractive index of the alignment film. There are cases. In particular, the reflection of light at this interface is different from the reflection of light by the cholesteric reflection plate in that the rotation directions of circularly polarized light before and after reflection are different.
When a part of the light is reflected in different rotation directions before and after the reflection, the light reflected by the alignment film leaks in addition to the display based on the passage or reflection of the light in the semi-transmissive reflective film. May be displayed as, which may cause a reduction in contrast.
【０００７】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、半透過反射型液晶表示装置におい
て、特に半透過反射膜以外の配向膜等の膜において反射
が生じ難く、漏光発生に基づくコントラストの低下が生
じ難い液晶表示装置を提供することを目的とする。ま
た、本発明は、優れた視認性を有する上記液晶表示装置
を備えた電子機器を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and in a transflective liquid crystal display device, reflection is unlikely to occur particularly in a film such as an alignment film other than the transflective film, and light leakage is prevented. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device in which a decrease in contrast due to occurrence is unlikely to occur. Another object of the present invention is to provide an electronic device including the liquid crystal display device having excellent visibility.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の液晶表示装置は、互いに対向配置された
一対の基板間に液晶層が挟持された液晶セルを有する液
晶表示装置であって、基板の一方の内面側に、所定の回
転方向を持つ円偏光のうちの一部を反射させ、一部を透
過させるコレステリック液晶層を有する半透過反射層
と、コレステリック液晶層の液晶分子を配向させるコレ
ステリック液晶用配向膜とが設けられ、コレステリック
液晶層を構成するコレステリック液晶分子の長軸方向の
屈折率をＮｅ、短軸方向の屈折率をＮｏとした場合に、
コレステリック液晶用配向膜の屈折率Ｎｈが、Ｎｏ≦Ｎ
ｈ≦Ｎｅを満たすことを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, a liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device having a liquid crystal cell in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates arranged to face each other. Then, on one inner surface side of the substrate, a semi-transmissive reflective layer having a cholesteric liquid crystal layer that reflects and partially transmits circularly polarized light having a predetermined rotation direction, and liquid crystal molecules of the cholesteric liquid crystal layer. When an alignment film for cholesteric liquid crystal for orienting is provided, and the refractive index in the major axis direction of the cholesteric liquid crystal molecules constituting the cholesteric liquid crystal layer is Ne and the refractive index in the minor axis direction is No,
The refractive index Nh of the alignment film for cholesteric liquid crystal is No ≦ N
It is characterized by satisfying h ≦ Ne.
【０００９】このような液晶表示装置によると、コレス
テリック液晶用配向膜とコレステリック液晶層（半透過
反射層）との間の屈折率差が小さくなり、両者の境界に
おいて光の一部が反射してしまう等の不具合が生じ難く
なる。すなわち、半透過反射層以外の構成要素であるコ
レステリック液晶用配向膜において反射光の発生が生じ
難くなり、したがってコントラスト低下等の表示不良発
生を防止ないし抑制することが可能となる。具体的に、
コレステリック液晶層として、短軸方向の屈折率Ｎｏが
１．４８、長軸方向の屈折率Ｎｅが１．５８程度のコレ
ステリック液晶を用いた場合、コレステリック液晶用配
向膜は屈折率１．４８〜１．５８のものを用いることが
できる。According to such a liquid crystal display device, the difference in refractive index between the alignment film for cholesteric liquid crystal and the cholesteric liquid crystal layer (semi-transmissive reflective layer) becomes small, and a part of light is reflected at the boundary between the two. It becomes difficult for problems such as storage to occur. That is, it becomes difficult for reflected light to be generated in the alignment film for cholesteric liquid crystal, which is a component other than the semi-transmissive reflective layer, and therefore it is possible to prevent or suppress the occurrence of display defects such as contrast deterioration. Specifically,
When a cholesteric liquid crystal having a minor axis direction refractive index No of 1.48 and a major axis direction refractive index Ne of about 1.58 is used as the cholesteric liquid crystal layer, the cholesteric liquid crystal alignment film has a refractive index of 1.48 to 1 0.58 can be used.
【００１０】本発明の液晶表示装置において、コレステ
リック液晶層は、波長が液晶分子のらせんピッチと等し
く、かつ、らせんの巻き方向と同じ回転方向の円偏光を
選択的に反射する、いわゆる選択反射性を有している。
逆に言えば、液晶分子のらせんピッチと等しくない波長
の光、及び波長が液晶分子のらせんピッチと等しくて
も、らせんの巻き方向と逆の回転方向を持つ円偏光はコ
レステリック液晶層を透過する。さらに、本発明で用い
るコレステリック液晶層は、波長が液晶分子のらせんピ
ッチと等しく、らせんの巻き方向と同じ回転方向の円偏
光を１００％透過するのではなく、一部を反射させ、一
部を透過させる機能を有しており、この点が本発明の特
徴点となっている。以上の作用によって、このコレステ
リック液晶層は半透過反射層として機能する。In the liquid crystal display device of the present invention, the cholesteric liquid crystal layer has a wavelength equal to the helical pitch of liquid crystal molecules and selectively reflects circularly polarized light in the same rotation direction as the spiral winding direction, so-called selective reflection. have.
Conversely, light with a wavelength that is not equal to the helical pitch of the liquid crystal molecules, and circularly polarized light that has a rotation direction opposite to the spiral winding direction even though the wavelength is equal to the helical pitch of the liquid crystal molecules, passes through the cholesteric liquid crystal layer. . Further, the cholesteric liquid crystal layer used in the present invention has a wavelength equal to the helical pitch of the liquid crystal molecules, does not transmit 100% of circularly polarized light in the same rotation direction as the spiral winding direction, but reflects a part of the circularly polarized light and partially reflects it. It has a function of transmitting light, and this is a feature of the present invention. Due to the above actions, this cholesteric liquid crystal layer functions as a semi-transmissive reflective layer.
【００１１】このようなコレステリック液晶からなる半
透過反射層を用いた場合、液晶セルに入射させる光の偏
光状態を円偏光（楕円偏光を含む）とし、液晶層への選
択電圧印加時、非選択電圧印加時のいずれかの時に円偏
光状態の極性を反転させるように液晶モードを設定すれ
ば、反射時と透過時で同様の表示モードを得ることがで
きる。しかしながら、このような半透過反射型の液晶表
示装置においても、透過モードにおいて漏光が部分的に
発生し、これがコントラスト低下等の不具合を生じてい
た。When such a semi-transmissive reflective layer made of cholesteric liquid crystal is used, the polarization state of the light incident on the liquid crystal cell is circularly polarized (including elliptically polarized light), and when the selection voltage is applied to the liquid crystal layer, it is not selected. If the liquid crystal mode is set so that the polarity of the circularly polarized state is reversed at any time when a voltage is applied, the same display mode can be obtained at the time of reflection and at the time of transmission. However, even in such a semi-transmissive reflection type liquid crystal display device, light leakage partially occurs in the transmission mode, which causes a problem such as a decrease in contrast.
【００１２】本発明者らは、その原因を鋭意検討した結
果、コレステリック液晶からなる半透過反射層よりも透
過表示用光源側にある配向膜等において生じる反射光に
起因することを見出し本発明に至った。すなわち、半透
過反射層よりも透過表示用光源側に積層されたコレステ
リック液晶用配向膜等の各層において、隣接する層同士
の屈折率が異なるために、各層の境界部で反射光が発生
し、この反射光が透過モードにおいて漏光の原因となっ
ていたのである。特にコレステリック液晶用配向膜は高
い屈折率にて構成される場合が多く、漏光の発生が顕著
であった。そこで、本発明においては、このコレステリ
ック液晶用配向膜として、コレステリック液晶層の屈折
率と同程度のものを採用することで、上記漏光によるコ
ントラストの低下を防止ないし抑制することが可能とな
り、表示品質の高い液晶表示装置を提供することができ
たのである。As a result of extensive studies on the cause, the present inventors have found that the cause is reflected light generated in an alignment film or the like on the light source side for transmissive display rather than the semi-transmissive reflective layer made of cholesteric liquid crystal, and found the present invention. I arrived. That is, in each layer such as the cholesteric liquid crystal alignment film laminated on the transmissive display light source side of the semi-transmissive reflective layer, since the refractive index of the adjacent layers are different, reflected light occurs at the boundary of each layer, This reflected light was the cause of light leakage in the transmission mode. In particular, the alignment film for cholesteric liquid crystal is often formed with a high refractive index, and the occurrence of light leakage was remarkable. Therefore, in the present invention, by adopting, as this cholesteric liquid crystal alignment film, a film having a refractive index similar to that of the cholesteric liquid crystal layer, it is possible to prevent or suppress the deterioration of the contrast due to the light leakage, and display quality can be improved. It was possible to provide a high-quality liquid crystal display device.
【００１３】なお、上記課題を解決するために特定の屈
折率を有する配向膜を具備させる以外にも、以下の態様
の配向膜を具備させることもできる。すなわち、本発明
の液晶表示装置の異なる態様は、互いに対向配置された
一対の基板間に液晶層が挟持された液晶セルを有する液
晶表示装置であって、基板の一方の内面側に、所定の回
転方向を持つ円偏光のうちの一部を反射させ、一部を透
過させるコレステリック液晶層を有する半透過反射層
と、コレステリック液晶層の液晶分子を配向させるコレ
ステリック液晶用配向膜とが設けられ、コレステリック
液晶用配向膜の膜厚が５ｎｍ〜２０ｎｍであることを特
徴とする。In addition to the alignment film having a specific refractive index in order to solve the above problems, the following alignment film may be provided. That is, a different aspect of the liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device having a liquid crystal cell in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates arranged to face each other, and a predetermined inner surface of one of the substrates is provided with a predetermined liquid crystal cell. A part of the circularly polarized light having a rotation direction is reflected, and a semi-transmissive reflective layer having a cholesteric liquid crystal layer that allows a part to be transmitted, and an alignment film for cholesteric liquid crystal that aligns liquid crystal molecules of the cholesteric liquid crystal layer are provided, The alignment film for cholesteric liquid crystal has a film thickness of 5 nm to 20 nm.
【００１４】このようにコレステリック液晶用配向膜の
膜厚を５ｎｍ〜２０ｎｍ程度とすることで、当該コレス
テリック液晶用配向膜において、隣接する層（構成部
材）との屈折率の差異に基づく反射光が生じ難くなる。
コレステリック液晶用配向膜の膜厚が２０ｎｍを超える
と上記反射光が生じてしまう場合があり、同膜厚が５ｎ
ｍ未満となると、均一な膜厚が得られなくなる場合があ
る。なお、コレステリック液晶用配向膜の膜厚は好まし
くは１０ｎｍ〜１５ｎｍ程度にするのが良い。By thus setting the film thickness of the cholesteric liquid crystal alignment film to about 5 nm to 20 nm, the reflected light based on the difference in the refractive index from the adjacent layer (constituent member) is generated in the cholesteric liquid crystal alignment film. It is hard to occur.
If the film thickness of the alignment film for cholesteric liquid crystal exceeds 20 nm, the reflected light may be generated, and the film thickness is 5 n.
If it is less than m, a uniform film thickness may not be obtained. The thickness of the cholesteric liquid crystal alignment film is preferably about 10 nm to 15 nm.
【００１５】以上のような本発明の液晶表示装置におい
ては、一対の基板を上基板及び下基板とした場合に、液
晶層に対して上基板側から円偏光を入射させる上基板側
円偏光入射手段と、下基板側から円偏光を入射させる下
基板側円偏光入射手段とが設けられるとともに、液晶層
は選択電圧印加状態、非選択電圧印加状態のいずれか一
方の状態において入射した円偏光の極性を反転させ、他
方の状態において極性を変えないものとすることができ
る。この場合、各円偏光入射手段により液晶層に円偏光
が入射されるとともに、入射された円偏光は、液晶層の
電圧印加状態に基づき極性が維持ないし反転されること
となる。したがって、コレステリック液晶層に入射する
円偏光の極性について、液晶層にて制御することが可能
となり、その極性に基づいて明表示、暗表示のいずれか
を行うことが可能となる。このような場合にも、上記の
ような屈折率又は膜厚のコレステリック液晶用配向膜を
適用することで、半透過反射層以外の構成要素における
光の反射を防止ないし抑制することができ、ひいては表
示不良の発生を防止ないし抑制することが可能となる。
なお、具体的には、上基板側円偏光入射手段及び下基板
側円偏光入射手段は、一方向の直線偏光を透過する偏光
板と、該偏光板を透過した直線偏光を円偏光に変換する
位相差層とを有してなるものとすることができる。In the liquid crystal display device of the present invention as described above, when a pair of substrates are an upper substrate and a lower substrate, circularly polarized light is incident on the liquid crystal layer from the upper substrate side to enter the circularly polarized light on the upper substrate side. Means and a lower substrate side circularly polarized light incident means for injecting circularly polarized light from the lower substrate side, the liquid crystal layer is provided with a circularly polarized light incident in either a selected voltage applied state or a non-selected voltage applied state. It is possible to reverse the polarity and not change the polarity in the other state. In this case, the circularly polarized light is incident on the liquid crystal layer by each circularly polarized light incident means, and the polarity of the incident circularly polarized light is maintained or inverted based on the voltage application state of the liquid crystal layer. Therefore, the polarity of circularly polarized light that enters the cholesteric liquid crystal layer can be controlled by the liquid crystal layer, and bright display or dark display can be performed based on the polarity. Even in such a case, by applying the alignment film for cholesteric liquid crystal having the refractive index or the film thickness as described above, it is possible to prevent or suppress the reflection of light in the components other than the semi-transmissive reflective layer, and thus, It is possible to prevent or suppress the occurrence of display defects.
In addition, specifically, the upper substrate side circularly polarized light incident means and the lower substrate side circularly polarized light incident means convert a linearly polarized light that has passed through the polarizing plate into a circularly polarized light and a polarizing plate that transmits linearly polarized light in one direction. It can have a retardation layer.
【００１６】以下、上記本発明の液晶表示装置の表示原
理について説明する。図３は本発明の液晶表示装置の表
示原理を説明するための図である。この液晶表示装置に
おいては、上基板２４と下基板２３との間に液晶層２６
が挟持されることにより液晶セル２１が構成されてい
る。下基板２３の内面側には、所定の回転方向を持つ円
偏光のうちの一部を反射させ、一部を透過させるコレス
テリック液晶層３３を有する半透過反射層と、コレステ
リック液晶層３３の液晶分子を配向させるコレステリッ
ク液晶用配向膜３２とが設けられている。すなわち、コ
レステリック液晶用配向膜３２とコレステリック液晶層
３３とは隣接して配設され、具体的にはコレステリック
液晶層３３の下基板２３側に、コレステリック液晶用配
向膜３２が配設されている。The display principle of the liquid crystal display device of the present invention will be described below. FIG. 3 is a diagram for explaining the display principle of the liquid crystal display device of the present invention. In this liquid crystal display device, the liquid crystal layer 26 is provided between the upper substrate 24 and the lower substrate 23.
The liquid crystal cell 21 is configured by sandwiching the two. On the inner surface side of the lower substrate 23, a semi-transmissive reflective layer having a cholesteric liquid crystal layer 33 that reflects and partially transmits circularly polarized light having a predetermined rotation direction, and liquid crystal molecules of the cholesteric liquid crystal layer 33. And an alignment film 32 for cholesteric liquid crystal that aligns the. That is, the cholesteric liquid crystal alignment film 32 and the cholesteric liquid crystal layer 33 are arranged adjacent to each other, and specifically, the cholesteric liquid crystal alignment film 32 is arranged on the lower substrate 23 side of the cholesteric liquid crystal layer 33.
【００１７】また、図３の液晶表示装置には、液晶層２
６に対して上基板２４側から円偏光を入射させる上基板
側円偏光入射手段が設けられており、図３では一方向の
直線偏光を透過する上偏光板４３と、この上偏光板４３
を透過した直線偏光を円偏光に変換する上１／４波長板
４２とが上基板側円偏光入射手段を構成している。さら
に、図３では液晶層２６に対して下基板２３側から円偏
光を入射させる下基板側円偏光入射手段も設けられてお
り、上基板２４側と同様、下偏光板４５と下１／４波長
板４４とが下基板側円偏光入射手段を構成している。こ
こでは、上基板２４側、下基板２３側ともに、偏光板４
３，４５の透過軸を図３の紙面に平行な方向とし、この
方向の直線偏光が１／４波長板４２，４４に入射された
場合に右円偏光が出射されるものとする。The liquid crystal display device shown in FIG.
6 is provided with an upper substrate side circularly polarized light incidence means for making circularly polarized light incident from the upper substrate 24 side, and in FIG. 3, an upper polarizing plate 43 that transmits linearly polarized light in one direction, and this upper polarizing plate 43.
The upper quarter-wave plate 42 that converts the linearly polarized light that has passed through to the circularly polarized light constitutes the upper substrate side circularly polarized light incidence means. Further, in FIG. 3, lower substrate side circularly polarized light incidence means for making circularly polarized light incident on the liquid crystal layer 26 from the lower substrate 23 side is also provided, and like the upper substrate 24 side, the lower polarizing plate 45 and the lower 1/4 are provided. The wave plate 44 constitutes the lower substrate side circularly polarized light incident means. Here, the polarizing plate 4 is provided on both the upper substrate 24 side and the lower substrate 23 side.
It is assumed that the transmission axes of 3, 45 are parallel to the plane of the paper of FIG. 3, and when linearly polarized light in this direction is incident on the quarter-wave plates 42, 44, right circularly polarized light is emitted.
【００１８】また、コレステリック液晶層３３は、所定
の回転方向を持つ円偏光のうちの一部を反射させ、一部
を透過させるものであり、例えば右回りの円偏光（以
下、右円偏光という）のうち、８０％を反射させ、２０
％を透過させるものである。液晶層２６は、選択電圧印
加の有無により入射した円偏光の極性（回転方向）を反
転させることができ、例えば非選択電圧印加時（液晶Ｏ
ＦＦ時）に液晶分子１３が寝た状態でλ／２（λ：入射
光の波長）の位相差を有するものとなり、したがって、
入射した右円偏光は液晶層２６を透過後、左円偏光に変
化し、左円偏光は右円偏光に変化する。一方、選択電圧
印加時（液晶ＯＮ時）に液晶分子１３が立った状態では
位相差がなくなり、円偏光の極性（回転方向）は変化し
ない。The cholesteric liquid crystal layer 33 reflects a part of circularly polarized light having a predetermined rotation direction and transmits a part thereof. For example, clockwise circularly polarized light (hereinafter, referred to as right circularly polarized light). 20% of the
% Is transmitted. The liquid crystal layer 26 can invert the polarity (rotational direction) of the circularly polarized light that has entered depending on whether or not a selection voltage is applied.
At the time of FF), the liquid crystal molecules 13 have a phase difference of λ / 2 (λ: wavelength of incident light) when they lie down.
The incident right circularly polarized light is changed to left circularly polarized light after passing through the liquid crystal layer 26, and left circularly polarized light is changed to right circularly polarized light. On the other hand, when the selection voltage is applied (when the liquid crystal is ON), the phase difference disappears when the liquid crystal molecules 13 are standing up, and the polarity (rotation direction) of circularly polarized light does not change.
【００１９】したがって、例えば反射明表示を行う場合
には、液晶層２６の選択電圧印加状態をＯＮとし、上基
板２４側から入射された右円偏光を、そのまま右円偏光
としてコレステリック液晶層３３に入射させるものとし
ており、該コレステリック液晶層３３にて右円偏光の８
０％は反射され、残りの２０％は透過される。反射され
た円偏光は、極性を保ったまま、すなわち右円偏光のま
ま反射光として液晶層２６に入射し、液晶層２６におい
ても極性が保たれ、したがって反射表示を行うことが可
能となる。Therefore, for example, in the case of performing the reflective bright display, the selection voltage application state of the liquid crystal layer 26 is turned on, and the right circularly polarized light incident from the upper substrate 24 side is directly converted to the right circularly polarized light in the cholesteric liquid crystal layer 33. The incident light is incident on the cholesteric liquid crystal layer 33 and the right circularly polarized light is
0% is reflected and the remaining 20% is transmitted. The reflected circularly polarized light is incident on the liquid crystal layer 26 as reflected light while maintaining its polarity, that is, as right circularly polarized light, and the polarity is maintained also in the liquid crystal layer 26, so that reflective display can be performed.
【００２０】逆に、反射暗表示を行う場合には、液晶層
２６の選択電圧印加状態をＯＦＦとし、液晶層２６がλ
／２の位相差を持つため、上基板２４側から入射した右
円偏光は液晶層２６を透過すると左円偏光となる。図３
においては、コレステリック液晶層３３はあくまでも右
円偏光の一部を反射するものであるため、この左円偏光
は該コレステリック液晶層３３を透過する。その後、下
１／４波長板４４を透過することにより紙面に垂直な偏
光軸を有する直線偏光に変化し、この直線偏光は下偏光
板４５で吸収されるので、外部（観察者側）へは戻ら
ず、暗表示が行われる。On the contrary, when the reflection dark display is performed, the selection voltage application state of the liquid crystal layer 26 is turned off, and the liquid crystal layer 26 is set to λ.
Since it has a phase difference of / 2, right-handed circularly polarized light incident from the upper substrate 24 side becomes left-handed circularly polarized light when passing through the liquid crystal layer 26. Figure 3
In the above, since the cholesteric liquid crystal layer 33 reflects only part of the right circularly polarized light, the left circularly polarized light passes through the cholesteric liquid crystal layer 33. After that, the light passes through the lower quarter-wave plate 44 to be changed into linearly polarized light having a polarization axis perpendicular to the paper surface, and since this linearly polarized light is absorbed by the lower polarizing plate 45, it is exposed to the outside (observer side). It does not return and a dark display is performed.
【００２１】一方、透過モードで表示を行う場合、例え
ばバックライト等から出射された光が下基板２３の外側
から液晶セル２１に入射し、この光が表示に寄与する光
となる。透過明表示を行う場合には、下基板２３側から
入射する光は、下偏光板４５を透過することにより紙面
に平行な偏光軸を有する直線偏光となり、次いで、下１
／４波長板４４を透過することにより右円偏光となって
下基板２３の内側に入射される。この出射光のうちの２
０％がコレステリック液晶層３３を透過することがで
き、液晶がＯＮ状態であれば、透過した２０％の右円偏
光がその偏光状態を維持したまま上基板２４側に到達す
る。その後、右円偏光が上１／４波長板４２を透過する
ことにより紙面に平行な偏光軸を有する直線偏光に変化
し、この直線偏光は上偏光板４３を透過できるので、外
部（観察者側）へ出射され、液晶表示装置が明表示され
る。On the other hand, when the display is performed in the transmission mode, for example, the light emitted from the backlight or the like enters the liquid crystal cell 21 from the outside of the lower substrate 23, and this light becomes the light that contributes to the display. When the transmissive bright display is performed, the light incident from the lower substrate 23 side becomes linearly polarized light having a polarization axis parallel to the paper surface by passing through the lower polarizing plate 45, and then the lower light
The light passes through the / 4 wave plate 44 and becomes right circularly polarized light, which is incident on the inside of the lower substrate 23. 2 out of this emitted light
0% of the light can pass through the cholesteric liquid crystal layer 33, and if the liquid crystal is in the ON state, 20% of the right-handed circularly polarized light that has passed reaches the upper substrate 24 side while maintaining the polarization state. After that, the right-handed circularly polarized light passes through the upper quarter-wave plate 42 to be changed to linearly polarized light having a polarization axis parallel to the paper surface. Since this linearly polarized light can pass through the upper polarizing plate 43, the outside (viewer side) ), And the liquid crystal display device is brightly displayed.
【００２２】透過暗表示を行う場合には、コレステリッ
ク液晶層３３に下基板２３側から右円偏光が入射され、
その２０％がコレステリック液晶層を透過する。ここ
で、液晶がＯＦＦ状態であれば、上基板２４側に到達し
た時点で左円偏光となり、上１／４波長板４２を透過す
ることにより紙面に垂直な偏光軸を有する直線偏光に変
化し、この直線偏光は上偏光板４３で吸収されるので、
外部（観察者側）へは出射せず、液晶表示装置が暗表示
される。When performing transmission dark display, right circularly polarized light is incident on the cholesteric liquid crystal layer 33 from the lower substrate 23 side,
20% of the light passes through the cholesteric liquid crystal layer. Here, if the liquid crystal is in the OFF state, it becomes left-handed circularly polarized light when it reaches the upper substrate 24 side, and is changed to linearly polarized light having a polarization axis perpendicular to the paper surface by passing through the upper ¼ wavelength plate 42. , This linearly polarized light is absorbed by the upper polarizing plate 43,
No light is emitted to the outside (observer side), and the liquid crystal display device is darkly displayed.
【００２３】ここで、透過暗表示では、コレステリック
液晶層３３に入射した右円偏光のうち、８０％が下基板
２３側に向けて反射されることになる（図３右端）。こ
の際、上述したように、コレステリック液晶は反射円偏
光の回転方向を変えないという性質を持っているので、
反射光は右円偏光である。コレステリック液晶層３３に
反射された光は、コレステリック液晶用配向膜３２、下
基板２３、下１／４波長板４４、下偏光板４５を透過す
ることによりバックライト側に導かれる。Here, in the transmitted dark display, 80% of the right circularly polarized light incident on the cholesteric liquid crystal layer 33 is reflected toward the lower substrate 23 side (right end in FIG. 3). At this time, as described above, the cholesteric liquid crystal has the property of not changing the rotation direction of the reflected circularly polarized light,
The reflected light is right circularly polarized light. The light reflected by the cholesteric liquid crystal layer 33 is guided to the backlight side by passing through the alignment film 32 for cholesteric liquid crystal, the lower substrate 23, the lower quarter wave plate 44, and the lower polarizing plate 45.
【００２４】上述した通り、コレステリック液晶層３
３、コレステリック液晶用配向膜３２、下基板２３、下
１／４波長板４４、下偏光板４５の各層間において屈折
率の差異に基づき、コレステリック液晶層３３で反射さ
れた光の一部が反射される場合がある（図３中、破線で
示す）。この場合、コレステリック液晶層３３での反射
とは異なり、反射前後において円偏光の極性が異なるも
のとなり、したがって例えばコレステリック液晶層３３
で反射された右円偏光は、上記各層において左円偏光と
してコレステリック液晶層３３側に反射されることとな
る。この左円偏光はコレステリック液晶層３３を透過
し、さらにＯＦＦ状態の液晶層２６を透過して右円変更
に変換され、そのまま漏光として外部（観察者側）へ出
射されてしまい、コントラスト低下の原因となる場合が
ある。しかしながら、本発明においては、上述した通り
特に反射が生じやすいコレステリック液晶用配向膜３２
について、その屈折率をコレステリック液晶層３３と同
程度のものとし、及び／又はその膜厚を５ｎｍ〜２０ｎ
ｍ程度としたために、上記のような各層における反射が
防止ないし抑制され、コントラスト低下等の表示不具合
が生じ難くなった。As described above, the cholesteric liquid crystal layer 3
3, part of the light reflected by the cholesteric liquid crystal layer 33 is reflected based on the difference in the refractive index among the layers of the cholesteric liquid crystal alignment film 32, the lower substrate 23, the lower quarter wave plate 44, and the lower polarizing plate 45. May be performed (indicated by a broken line in FIG. 3). In this case, unlike the reflection at the cholesteric liquid crystal layer 33, the polarities of the circularly polarized light before and after the reflection are different, and therefore, for example, the cholesteric liquid crystal layer 33.
The right-handed circularly polarized light reflected by is reflected on the cholesteric liquid crystal layer 33 side as left-handed circularly polarized light in each layer. This left-handed circularly polarized light passes through the cholesteric liquid crystal layer 33, further passes through the liquid crystal layer 26 in the OFF state, is converted into a right-hand circular change, and is emitted as it is as light leakage to the outside (observer side), which causes a decrease in contrast. May be However, in the present invention, as described above, the alignment film 32 for cholesteric liquid crystal which is particularly likely to cause reflection.
The refractive index of the cholesteric liquid crystal layer 33 is approximately the same as that of the cholesteric liquid crystal layer 33, and / or the film thickness thereof is 5 nm to 20 n.
Since the thickness is set to about m, reflection in each layer as described above is prevented or suppressed, and it becomes difficult to cause display problems such as reduction in contrast.
【００２５】なお、上では説明を省略したが、透過明表
示の際にも、右円偏光の８０％がコレステリック液晶層
３３で反射し、下基板２３側から一旦液晶セル２１の外
部に出射された後、再度液晶セル４に導入されるが、こ
の光はいずれにしろ液晶層２６で左円偏光となって上偏
光板４３で吸収されてしまうので、明表示にとって特に
支障はない。また、上述したコレステリック液晶層３３
での反射：８０％、透過：２０％という割合はほんの一
例であって、反射と透過の比率はいかようにも変えるこ
とができる。Although not described above, 80% of the right-handed circularly polarized light is reflected by the cholesteric liquid crystal layer 33 even during transmissive bright display, and is emitted from the lower substrate 23 side to the outside of the liquid crystal cell 21 once. After that, the light is again introduced into the liquid crystal cell 4, but in any case, this light becomes left-handed circularly polarized light in the liquid crystal layer 26 and is absorbed by the upper polarizing plate 43, so there is no particular problem for bright display. In addition, the cholesteric liquid crystal layer 33 described above
The ratio of reflection: 80% and transmission: 20% is just an example, and the ratio of reflection and transmission can be changed in any way.
【００２６】次に、上記課題を解決するために、本発明
の液晶表示装置は、さらに異なる態様として、互いに対
向配置された一対の基板間に液晶層が挟持された液晶セ
ルを有する液晶表示装置であって、基板の一方の内面側
に、所定の回転方向を持つ円偏光のうちの一部を反射さ
せ、一部を透過させるコレステリック液晶層を有する半
透過反射層と、コレステリック液晶層の液晶分子を配向
させるコレステリック液晶用配向膜と、直線偏光を円偏
光に変換する位相差層とが設けられ、位相差層が高分子
液晶を主体として構成されるとともに、コレステリック
液晶用配向膜と半透過反射層との間に配設されているこ
とを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the liquid crystal display device of the present invention is, as a further different aspect, a liquid crystal display device having a liquid crystal cell in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates arranged to face each other. A semi-transmissive reflective layer having a cholesteric liquid crystal layer that reflects a part of circularly polarized light having a predetermined rotation direction and transmits a part of the liquid crystal of the cholesteric liquid crystal layer on one inner surface side of the substrate. An alignment film for cholesteric liquid crystal that aligns molecules and a retardation layer that converts linearly polarized light into circularly polarized light are provided.The retardation layer is mainly composed of polymer liquid crystal, and the alignment film for cholesteric liquid crystal and semi-transmission It is characterized by being disposed between the reflective layer and the reflective layer.
【００２７】この場合、コレステリック液晶層と位相差
層とが隣接することとなり、コレステリック液晶層にて
反射された光は、位相差層を透過することにより直線偏
光に変換され、該位相差層を透過した後に円偏光として
反射されることがなくなり、したがって、コレステリッ
ク液晶用配向膜で反射が生じたとしても直線偏光の反射
であるために、円偏光が極性の反転を伴いつつ反射され
る場合の上記漏光が発生しなくなり、ひいては漏光によ
るコントラスト低下等の表示不具合発生を防止すること
ができるようになる。なお、この場合、コレステリック
液晶用配向膜の配向規制力は、高分子液晶からなる位相
差層を介してコレステリック液晶に及ぶこととなる。In this case, the cholesteric liquid crystal layer and the retardation layer are adjacent to each other, and the light reflected by the cholesteric liquid crystal layer is converted into linearly polarized light by passing through the retardation layer, and the light is reflected by the retardation layer. After being transmitted, it is not reflected as circularly polarized light. Therefore, even if reflection occurs in the alignment film for cholesteric liquid crystal, since it is reflection of linearly polarized light, when circularly polarized light is reflected with polarity reversal. It is possible to prevent the occurrence of the above-mentioned light leakage, and thus prevent the occurrence of display defects such as a decrease in contrast due to the light leakage. In this case, the alignment regulating force of the alignment film for cholesteric liquid crystal reaches the cholesteric liquid crystal through the retardation layer made of polymer liquid crystal.
【００２８】また、この場合も、一対の基板を上基板及
び下基板とし、液晶層に対して上基板側から円偏光を入
射させる上基板側円偏光入射手段と、下基板側から円偏
光を入射させる下基板側円偏光入射手段とを設け、液晶
層を選択電界印加状態、非選択電界印加状態のいずれか
一方の状態において入射した円偏光の極性を反転させ、
他方の状態において極性を変えないものとし、下基板側
円偏光入射手段を、位相差層と、コレステリック液晶用
配向膜よりも下基板側に設けられた偏光板とを有するも
のとして構成することができる。Also in this case, a pair of substrates are used as an upper substrate and a lower substrate, and upper substrate side circularly polarized light incidence means for making circularly polarized light incident on the liquid crystal layer from the upper substrate side and circularly polarized light from the lower substrate side. A lower substrate side circularly polarized light incident means for incidence is provided, and the polarity of the circularly polarized light that is incident on the liquid crystal layer in either a selected electric field applied state or a non-selected electric field applied state is reversed,
The polarity may not be changed in the other state, and the lower substrate side circularly polarized light incident means may be configured to have a retardation layer and a polarizing plate provided on the lower substrate side with respect to the cholesteric liquid crystal alignment film. it can.
【００２９】上記本発明の液晶表示装置において、液晶
セルに対して下基板側から光を入射させる照明装置を備
えることが望ましい。本発明の液晶表示装置において透
過表示を行うためには、何らかの手段によって下基板側
から円偏光を入射させる必要がある。そのために如何な
る手段を採ってもよいが、液晶セルに対して下基板側か
ら光を入射させる照明装置、いわゆるバックライトを備
えることにより、下基板側から円偏光を入射させる構成
を容易に実現することができる。そして、このように照
明装置を配設した場合、コレステリック液晶用配向膜
を、半透過反射層と照明装置が備えられた側の基板（下
基板）との間に配設するものとすることができ、すなわ
ち、コレステリック液晶用配向膜が半透過反射層と隣接
することとなり、その屈折率及び／又は膜厚を上記のよ
うに最適化することで漏光を防止できるのである。In the above liquid crystal display device of the present invention, it is desirable to provide an illuminating device that allows light to enter the liquid crystal cell from the lower substrate side. In order to perform transmissive display in the liquid crystal display device of the present invention, it is necessary to make circular polarized light incident from the lower substrate side by some means. Any means may be adopted for that purpose, but a structure in which circularly polarized light is incident from the lower substrate side is easily realized by providing a so-called backlight, which is an illuminating device that allows light to enter the liquid crystal cell from the lower substrate side. be able to. When the lighting device is arranged in this way, the alignment film for cholesteric liquid crystal may be arranged between the semi-transmissive reflective layer and the substrate (lower substrate) on the side where the lighting device is provided. That is, that is, the alignment film for cholesteric liquid crystal is adjacent to the semi-transmissive reflective layer, and light leakage can be prevented by optimizing the refractive index and / or the film thickness as described above.
【００３０】なお、照明装置が備えられた側の基板（下
基板）の屈折率をＮｇとした場合に、コレステリック液
晶用配向膜の屈折率Ｎｈが、Ｎｇ≦Ｎｈ≦（Ｎｇ＋０．
０６）を満たすものとすることができる。この場合、照
明装置が備えられた側の基板（下基板）とコレステリッ
ク液晶用配向膜との間においても屈折率差が小さくな
り、一層反射光が生じ難くなる。When the refractive index of the substrate (lower substrate) on the side provided with the illuminating device is Ng, the refractive index Nh of the alignment film for cholesteric liquid crystal is Ng ≦ Nh ≦ (Ng + 0.
06) can be satisfied. In this case, the refractive index difference between the substrate (lower substrate) on the side provided with the illuminating device and the alignment film for cholesteric liquid crystal is small, and reflected light is further unlikely to occur.
【００３１】次に、上記位相差層としては、任意の位相
差を持つものを適宜選択すればよいが、１／４波長板を
用いることが望ましい。１／４波長板を用いた場合、偏
光板を出射した直線偏光を、広い意味での円偏光（楕円
偏光を含む）の中でも特に円偏光に変えることができる
ので、光の利用効率を最も高めることができ、より明る
い表示の液晶表示装置を実現することができる。ただ
し、上基板側に設ける位相差層に色補償の機能も持たせ
たい場合には１／４波長板に限ることはなく、任意の位
相差を持つ位相差層を選択すればよい。Next, as the retardation layer, one having an arbitrary retardation may be appropriately selected, but it is preferable to use a quarter wavelength plate. When a quarter-wave plate is used, linearly polarized light emitted from the polarizing plate can be converted into circularly polarized light among circularly polarized light (including elliptically polarized light) in a broad sense, so that the light use efficiency is maximized. Therefore, a brighter liquid crystal display device can be realized. However, when the retardation layer provided on the upper substrate side is desired to have the function of color compensation, the retardation layer is not limited to the quarter wave plate, and a retardation layer having an arbitrary retardation may be selected.
【００３２】さらに、上記コレステリック液晶層は、所
定の領域毎にコレステリック液晶分子のらせんピッチに
応じた波長の異なる色光を選択的に反射させる反射型カ
ラーフィルターとして機能するものとすることができ
る。すなわち、コレステリック液晶は、そのらせんピッ
チに応じて、所定の回転方向の円偏光のうち所定波長の
ものを反射するため、該波長に応じた色光を選択的に反
射させることが可能となる。具体的には、所定領域毎に
コレステリック液晶のらせんピッチをそれぞれ赤色、緑
色、青色の波長に分けて形成することで、各色を領域毎
に選択的に反射可能となり、したがって反射型カラーフ
ィルターの実現が可能となる。Further, the cholesteric liquid crystal layer can function as a reflective color filter that selectively reflects color light having different wavelengths according to the helical pitch of the cholesteric liquid crystal molecules in each predetermined region. That is, since the cholesteric liquid crystal reflects the circularly polarized light of the predetermined wavelength in the predetermined rotation direction according to the spiral pitch thereof, it is possible to selectively reflect the color light corresponding to the wavelength. Specifically, by forming the cholesteric liquid crystal helical pitch separately for each predetermined region into red, green, and blue wavelengths, it becomes possible to selectively reflect each color in each region, thus realizing a reflective color filter. Is possible.
【００３３】次に、本発明の電子機器は、上記本発明の
液晶表示装置を備えたことを特徴とする。この構成によ
れば、透過モードにおいて明るくコントラストの高い表
示が可能で、視認性に優れた液晶表示部を備えた電子機
器を提供することができるようになる。Next, an electronic apparatus of the present invention is characterized by including the liquid crystal display device of the present invention. With this configuration, it is possible to provide an electronic device that includes a liquid crystal display unit that is capable of performing bright display with high contrast in the transmissive mode and has excellent visibility.
【００３４】[0034]
【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］以下、本発
明の第１の実施の形態を図１を参照して説明する。図１
は本実施の形態の液晶表示装置の断面構造を示す図であ
り、本実施の形態は半透過反射型カラー液晶表示装置の
例である。なお、以下の図面においては、図面を見やす
くするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜
異ならせてある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION [First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. Figure 1
FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional structure of the liquid crystal display device of the present embodiment, and the present embodiment is an example of a transflective color liquid crystal display device. In the following drawings, in order to make the drawings easier to see, the film thickness and the dimensional ratio of each component are appropriately changed.
【００３５】本実施の形態の液晶表示装置２０は、図１
に示すように、液晶セル２１とバックライト２２（照明
装置）とを備えたものである。液晶セル２１は、下基板
２３と上基板２４とが対向配置され、これら上基板２４
と下基板２３との間に、位相差を例えばλ／２に設定し
たネマチック液晶などからなる液晶層２６が挟持されて
いる。液晶セル２１の後面側（下基板２３の外面側）に
バックライト２２が配置されており、バックライト２２
は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等からなる光源２７、導
光板２８、反射板２９などを備えている。The liquid crystal display device 20 of this embodiment is shown in FIG.
As shown in, the liquid crystal cell 21 and the backlight 22 (illumination device) are provided. In the liquid crystal cell 21, a lower substrate 23 and an upper substrate 24 are arranged so as to face each other.
A liquid crystal layer 26 made of nematic liquid crystal or the like having a retardation set to, for example, λ / 2 is sandwiched between the lower substrate 23 and the lower substrate 23. The backlight 22 is arranged on the rear surface side of the liquid crystal cell 21 (the outer surface side of the lower substrate 23).
Includes a light source 27 including an LED (light emitting diode), a light guide plate 28, a reflection plate 29, and the like.
【００３６】ガラス等の透光性材料からなる下基板２３
の内面側には、コレステリック液晶層３３を含んで構成
される半透過反射層が、コレステリック液晶分子を配向
させるためのコレステリック液晶用配向膜３２を介して
形成されている。また、コレステリック液晶層３３の上
層側には、例えばＲ、Ｇ、Ｂの異なる色の顔料を含む色
素層３４ｒ，３４ｇ，３４ｂを有する顔料カラーフィル
ター層３５が形成され、その上にオーバーコート層３６
が形成されている。Lower substrate 23 made of translucent material such as glass
A semi-transmissive reflective layer including a cholesteric liquid crystal layer 33 is formed on the inner surface side of the via a cholesteric liquid crystal alignment film 32 for aligning the cholesteric liquid crystal molecules. Further, on the upper layer side of the cholesteric liquid crystal layer 33, for example, a pigment color filter layer 35 having dye layers 34r, 34g, 34b containing pigments of different colors of R, G, B is formed, and an overcoat layer 36 is formed thereon.
Are formed.
【００３７】下基板２３は、上述のようにガラス等の透
光性基板から構成され、その屈折率は１．５０〜１．５
５（例えば１．５２）程度とされている。また、コレス
テリック液晶用配向膜３２は、例えばポリイミドを主体
として構成されており、膜厚が５ｎｍ〜２０ｎｍ（例え
ば１０ｎｍ）程度とされ、その屈折率は１．４８〜１．
５８（例えば１．５３）程度とされている。このコレス
テリック液晶用配向膜３２により、コレステリック液晶
層３３を構成する液晶分子を配向させることが可能とな
る。The lower substrate 23 is composed of a transparent substrate such as glass as described above, and has a refractive index of 1.50 to 1.5.
It is set to about 5 (for example, 1.52). The alignment film 32 for cholesteric liquid crystal is mainly composed of, for example, polyimide, has a film thickness of about 5 nm to 20 nm (for example, 10 nm), and has a refractive index of 1.48 to 1.
It is set to about 58 (for example, 1.53). The alignment film 32 for cholesteric liquid crystal makes it possible to align the liquid crystal molecules forming the cholesteric liquid crystal layer 33.
【００３８】コレステリック液晶層３３は、その液晶分
子の短軸方向の屈折率Ｎｏが１．４８程度、長軸方向の
屈折率Ｎｅが１．５８程度のコレステリック液晶から構
成されており、所定の回転方向を持つ円偏光のうちの一
部を反射させ、一部を透過させるものであり、具体的に
は例えば右円偏光のうちの８０％を反射させ、２０％を
透過させるものである。反射と透過の比率は、反射：透
過＝８：２〜１：９程度の範囲で設定することができ、
この設定の方法としてはコレステリック液晶層３３の厚
さを制御することが一つの方法である。The cholesteric liquid crystal layer 33 is composed of cholesteric liquid crystal in which the refractive index No of the liquid crystal molecules in the minor axis direction is about 1.48 and the refractive index Ne in the major axis direction is about 1.58, and a predetermined rotation A part of the circularly polarized light having a direction is reflected and a part thereof is transmitted, and specifically, for example, 80% of the right circularly polarized light is reflected and 20% thereof is transmitted. The ratio of reflection and transmission can be set in the range of reflection: transmission = 8: 2 to 1: 9,
One method of setting this is to control the thickness of the cholesteric liquid crystal layer 33.
【００３９】下基板２３の内面側の顔料カラーフィルタ
ー層３５の上方には、オーバーコート層３６を介してＩ
ＴＯ等の透明導電膜からなる下部電極３７が形成され、
その上にポリイミド等の樹脂からなる配向膜３８（液晶
層２６用の配向膜）が形成されている。一方、上基板２
４の内面側にも、ＩＴＯ等の透明導電膜からなる上部電
極３９が形成され、その上にポリイミド等の樹脂からな
る配向膜４０（液晶層２６用の配向膜）が形成されてい
る。これら下部電極３７、上部電極３９からなる電極構
成には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、薄膜ダイオード
（ＴＦＤ）等のスイッチング素子を用いたアクティブマ
トリクス方式、パッシブマトリクス方式のいずれも採用
することができる。Above the pigment color filter layer 35 on the inner surface side of the lower substrate 23, an I layer is provided via an overcoat layer 36.
A lower electrode 37 made of a transparent conductive film such as TO is formed,
An alignment film 38 (alignment film for the liquid crystal layer 26) made of a resin such as polyimide is formed thereon. On the other hand, the upper substrate 2
An upper electrode 39 made of a transparent conductive film such as ITO is also formed on the inner surface side of 4, and an alignment film 40 (an alignment film for the liquid crystal layer 26) made of a resin such as polyimide is formed thereon. For the electrode configuration including the lower electrode 37 and the upper electrode 39, either an active matrix system using a switching element such as a thin film transistor (TFT) or a thin film diode (TFD) or a passive matrix system can be adopted.
【００４０】上基板２４の外面側には、上位相差板４２
と上偏光板４３（双方で上基板側円偏光入射手段を構成
する）とが基板側からこの順に設けられている。一方、
下基板２３の外面側には、下１／４波長板（下位相差
板）４４と下偏光板４５（双方で下基板側円偏光入射手
段を構成する）とが基板側からこの順に設けられてい
る。これら位相差板４２，４４と偏光板４３，４５は、
液晶層２６に対して所定の回転方向を持つ円偏光を入射
させるためのものである。ただし、特に上基板２４側に
設ける位相差板に色補償の機能も持たせたい場合には必
ずしも１／４波長板を用いることはなく、任意の位相差
を持つ位相差板を選択すればよい。なお、各位相差板４
２，４４は、屈折率が１．５５〜１．６０（例えば１．
５９）程度のものが採用されている。On the outer surface side of the upper substrate 24, the upper retardation plate 42
And an upper polarizing plate 43 (both of which constitute an upper substrate side circularly polarized light incidence means) are provided in this order from the substrate side. on the other hand,
On the outer surface side of the lower substrate 23, a lower quarter-wave plate (lower retardation plate) 44 and a lower polarizing plate 45 (both constitute a lower substrate side circularly polarized light incident means) are provided in this order from the substrate side. There is. The phase difference plates 42 and 44 and the polarizing plates 43 and 45 are
This is for allowing circularly polarized light having a predetermined rotation direction to enter the liquid crystal layer 26. However, especially when it is desired to provide the phase difference plate provided on the upper substrate 24 side also with the function of color compensation, the quarter wave plate is not necessarily used, and a phase difference plate having an arbitrary phase difference may be selected. . In addition, each phase plate 4
2 and 44 have a refractive index of 1.55 to 1.60 (for example, 1.
59) is used.
【００４１】上記構成の液晶表示装置２０の表示原理に
ついては［課題を解決するための手段］の項で詳細に説
明したので、ここでは省略する。上述したように、本実
施の形態の液晶表示装置２０によれば、コレステリック
液晶層３３、コレステリック液晶用配向膜３２、下基板
２３、下位相差板４４の各構成要素の屈折率差が小さく
されているため、各構成要素の境界部において光の一部
が反射してしまう等の不具合が生じ難くなる。特にコレ
ステリック液晶用配向膜３２を薄膜化し、その屈折率を
コレステリック液晶層３３の屈折率と同程度のものとし
たために、該液晶層３３と配向膜３２との境界部におい
て光の反射が生じ難くされている。また、コレステリッ
ク液晶用配向膜３２の屈折率を、ガラスにて構成される
下基板２３の屈折率（例えば１．５２）よりも０．０６
を超えない範囲として構成したために、該下基板２３と
配向膜３２との境界部においても光の反射が生じ難いも
のとされている。したがって、各境界部において発生す
る反射光が、漏光として表示されてしまう等の不具合を
防止でき、漏光によるコントラストの低下を防止ないし
抑制することが可能となる。The display principle of the liquid crystal display device 20 having the above-described structure has been described in detail in the section of [Means for Solving the Problems], and therefore will be omitted here. As described above, according to the liquid crystal display device 20 of the present embodiment, the refractive index difference between the respective components of the cholesteric liquid crystal layer 33, the cholesteric liquid crystal alignment film 32, the lower substrate 23, and the lower retardation plate 44 is reduced. Therefore, it is difficult for a defect such as a part of light to be reflected at the boundary of each component. In particular, since the orientation film 32 for cholesteric liquid crystal is thinned and the refractive index thereof is set to be about the same as the refractive index of the cholesteric liquid crystal layer 33, light reflection hardly occurs at the boundary between the liquid crystal layer 33 and the orientation film 32. Has been done. Further, the refractive index of the alignment film 32 for cholesteric liquid crystal is 0.06 more than that of the lower substrate 23 made of glass (for example, 1.52).
Since the range is set so as not to exceed the range, it is considered that light reflection hardly occurs even at the boundary between the lower substrate 23 and the alignment film 32. Therefore, it is possible to prevent a problem such that reflected light generated at each boundary portion is displayed as light leakage, and it is possible to prevent or suppress deterioration of contrast due to light leakage.
【００４２】［第２の実施の形態］以下、本発明の第２
の実施の形態を図２を参照して説明する。図２は第２の
実施形態の液晶表示装置について断面構造を示す図であ
る。第２の実施形態の液晶表示装置について、その基本
構成は第１の実施の形態とほぼ同様であり、図２におい
て図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳
細な説明は省略する。[Second Embodiment] The second embodiment of the present invention will be described below.
The embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure of the liquid crystal display device of the second embodiment. The liquid crystal display device according to the second embodiment has substantially the same basic configuration as that of the first embodiment. In FIG. 2, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be given. Is omitted.
【００４３】本実施形態の液晶表示装置５０は、図２に
示すように、下基板２３の内面側に色素層３４ｒ，３４
ｇ，３４ｂを含む顔料カラーフィルター３５が形成さ
れ、さらにその内面側（液晶層２６側）にはコレステリ
ック液晶用配向膜３２が積層されている。そして、コレ
ステリック液晶用配向膜３２の内面側には、顔料カラー
フィルター３５の各色素層３４ｒ，３４ｇ，３４ｂに対
応して、Ｒ、Ｇ、Ｂの異なる色の色光を選択反射させる
コレステリック液晶層５１ｒ，５１ｇ，５１ｂからなる
半透過反射層５１が形成されている。コレステリック液
晶層５１ｒ，５１ｇ，５１ｂは、各色光において所定の
回転方向を持つ円偏光のうちの一部を反射させ、一部を
透過させるものであり、第１の実施形態と同様、右円偏
光のうちの８０％を反射させ、２０％を透過させるもの
である。あるいは、コレステリック液晶層５１ｒ，５１
ｇ，５１ｂの面積を、各々対応する顔料カラーフィルタ
の色素層３４ｒ，３４ｇ，３４ｂの面積よりも狭くする
ことによって、より簡便に一部反射、一部透過の機能を
与えることもできる。In the liquid crystal display device 50 of this embodiment, as shown in FIG. 2, the dye layers 34r, 34 are provided on the inner surface side of the lower substrate 23.
A pigment color filter 35 including g and 34b is formed, and an alignment film 32 for cholesteric liquid crystal is further laminated on the inner surface side (the liquid crystal layer 26 side) thereof. Then, on the inner surface side of the alignment film 32 for cholesteric liquid crystal, a cholesteric liquid crystal layer 51r for selectively reflecting color lights of different colors of R, G, B corresponding to the dye layers 34r, 34g, 34b of the pigment color filter 35. , 51g, 51b are formed. The cholesteric liquid crystal layers 51r, 51g, and 51b reflect a part of circularly polarized light having a predetermined rotation direction in each color light and allow a part thereof to pass through. Of these, 80% is reflected and 20% is transmitted. Alternatively, the cholesteric liquid crystal layers 51r, 51
By making the areas of g and 51b smaller than the areas of the dye layers 34r, 34g, and 34b of the corresponding pigment color filters, it is possible to more easily give the functions of partially reflecting and partially transmitting.
【００４４】ここで、顔料カラーフィルター層３５の各
色素層３４ｒ，３４ｇ，３４ｂの透過波長帯域とその上
に位置するコレステリック液晶層５１ｒ，５１ｇ，５１
ｂの反射波長帯域はほぼ重なっており、この場合、赤色
光を透過させる色素層３４ｒ上に赤色光を選択反射させ
るコレステリック液晶層５１ｒが、緑色光を透過させる
色素層３４ｇ上に緑色光を選択反射させるコレステリッ
ク液晶層５１ｇが、青色光を透過させる色素層３４ｂ上
に青色光を選択反射させるコレステリック液晶層５１ｂ
がそれぞれ配置されている。コレステリック液晶層５１
ｒ，５１ｇ，５１ｂは液晶分子のらせんのピッチに一致
した波長の光を選択反射させるもので、例えばコレステ
リック液晶を硬化させる際の紫外線強度や温度を変える
ことで局所的にらせんピッチを制御することができ、ら
せんピッチを４５０ｎｍ程度に制御すれば青色光を選択
反射させるもの、５５０ｎｍ程度に制御すれば緑色光を
選択反射させるもの、６５０ｎｍ程度に制御すれば赤色
光を選択反射させるものが得られ、全体が反射型カラー
フィルターとして機能する。Here, the transmission wavelength bands of the respective pigment layers 34r, 34g, 34b of the pigment color filter layer 35 and the cholesteric liquid crystal layers 51r, 51g, 51 located thereabove.
The reflection wavelength bands of b substantially overlap, and in this case, the cholesteric liquid crystal layer 51r that selectively reflects red light on the dye layer 34r that transmits red light selects the green light on the dye layer 34g that transmits green light. The cholesteric liquid crystal layer 51g that reflects the cholesteric liquid crystal layer 51b that selectively reflects the blue light on the pigment layer 34b that transmits the blue light.
Are arranged respectively. Cholesteric liquid crystal layer 51
r, 51g, and 51b selectively reflect light having a wavelength that matches the pitch of the helix of the liquid crystal molecule, and for example, locally control the helix pitch by changing the ultraviolet intensity or temperature when curing the cholesteric liquid crystal. The blue pitch can be selectively reflected by controlling the spiral pitch to about 450 nm, the green color can be selectively reflected by controlling the spiral pitch to about 550 nm, and the red color can be selectively reflected by controlling the pitch to about 650 nm. , The whole functions as a reflective color filter.
【００４５】本実施の形態の場合、コレステリック液晶
層５１ｒ，５１ｇ，５１ｂが主に反射表示時の色を形成
するためのカラーフィルターとして機能するのに対し、
顔料カラーフィルター層３５は専ら透過表示時の色を形
成するためのカラーフィルターとして機能する。これら
顔料カラーフィルター層３５の色素層３４ｒ，３４ｇ，
３４ｂとその上に位置するコレステリック液晶層５１
ｒ，５１ｇ，５１ｂの各色毎の平面的なパターン形状
は、例えばストライプ状、モザイク状、デルタ状として
知られる従来のカラーフィルターと同様のものを採用す
ることができる。In the case of the present embodiment, the cholesteric liquid crystal layers 51r, 51g, 51b mainly function as color filters for forming colors during reflective display, whereas
The pigment color filter layer 35 exclusively functions as a color filter for forming a color for transmissive display. The pigment layers 34r, 34g of the pigment color filter layer 35,
34b and cholesteric liquid crystal layer 51 located thereabove
The planar pattern shape for each color of r, 51g, 51b may be the same as a conventional color filter known as, for example, a stripe shape, a mosaic shape, or a delta shape.
【００４６】このような第２の実施形態の液晶表示装置
５０の表示原理は、コレステリック液晶層５１ｒ、５１
ｇ、５１ｂにて反射される光が、所定波長の色光である
以外は第１の実施形態と略同様である。この場合も、コ
レステリック液晶用配向膜３２を第１の実施形態と同
様、特にコレステリック液晶用配向膜３２を薄膜化し、
その屈折率をコレステリック液晶層５１ｒ、５１ｇ、５
１ｂの屈折率と同程度のものとしたために、該液晶層５
１ｒ、５１ｇ、５１ｂと配向膜３２との境界部において
光の反射が生じ難くされている。したがって、各境界部
において発生する反射光が、漏光として表示されてしま
う等の不具合を防止でき、漏光によるコントラストの低
下を防止ないし抑制することが可能となる。The display principle of the liquid crystal display device 50 of the second embodiment as described above is based on the cholesteric liquid crystal layers 51r and 51r.
The light is substantially the same as that of the first embodiment except that the light reflected by g and 51b is color light having a predetermined wavelength. In this case as well, the alignment film 32 for cholesteric liquid crystal is thinned as in the first embodiment, particularly, the alignment film 32 for cholesteric liquid crystal is thinned,
The refractive index of the cholesteric liquid crystal layers 51r, 51g, 5
The liquid crystal layer 5 has the same refractive index as 1b.
Reflection of light is less likely to occur at the boundaries between the alignment films 32 and 1r, 51g, 51b. Therefore, it is possible to prevent a problem such that reflected light generated at each boundary portion is displayed as light leakage, and it is possible to prevent or suppress deterioration of contrast due to light leakage.
【００４７】［第３の実施の形態］以下、本発明の第３
の実施の形態を図４を参照して説明する。図４は第３の
実施形態の液晶表示装置について断面構造を示す図であ
る。第３の実施形態の液晶表示装置７０は、図１の液晶
表示装置２０について、下基板２３と偏光板４５との間
に配設された下１／４波長板（位相差層）４４を、コレ
ステリック液晶用配向膜３２とコレステリック液晶層３
３との間に配設させた以外は、その図１の液晶表示装置
２０と略同様の構成である。したがって、図４において
図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細
な説明は省略する。[Third Embodiment] The third embodiment of the present invention will be described below.
The embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional structure of the liquid crystal display device of the third embodiment. The liquid crystal display device 70 of the third embodiment is the same as the liquid crystal display device 20 of FIG. 1, except that the lower quarter wave plate (retardation layer) 44 disposed between the lower substrate 23 and the polarizing plate 45 is used. Alignment film 32 for cholesteric liquid crystal and cholesteric liquid crystal layer 3
3 has the same configuration as that of the liquid crystal display device 20 of FIG. Therefore, in FIG. 4, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００４８】上述した通り、図４に示した第３の実施形
態の液晶表示装置７０においては、コレステリック液晶
用配向膜３２とコレステリック液晶層３３との間に下１
／４波長板４４が配設されている。この場合、下基板２
３側から液晶セル２１内に入射された光は、下１／４波
長板４４で円偏光となり、コレステリック液晶層３３に
て選択透過ないし選択反射されることとなる。このうち
選択反射された光は、再び下基板２３側に反射される
が、コレステリック液晶層３３に隣接して設けられた下
１／４波長板４４で直線偏光となって、コレステリック
液晶用配向膜３２、下基板２３、下偏光板４５側に出射
される。As described above, in the liquid crystal display device 70 of the third embodiment shown in FIG. 4, the lower layer 1 is provided between the cholesteric liquid crystal alignment film 32 and the cholesteric liquid crystal layer 33.
A quarter wave plate 44 is provided. In this case, the lower substrate 2
Light entering the liquid crystal cell 21 from the 3 side is circularly polarized by the lower quarter-wave plate 44, and is selectively transmitted or selectively reflected by the cholesteric liquid crystal layer 33. The light that is selectively reflected is again reflected to the lower substrate 23 side, but becomes a linearly polarized light by the lower ¼ wavelength plate 44 provided adjacent to the cholesteric liquid crystal layer 33, and becomes an alignment film for cholesteric liquid crystal. 32, the lower substrate 23, and the lower polarizing plate 45 are emitted.
【００４９】したがって、コレステリック液晶層３３に
て反射された光（戻り光とも言う）が、直線偏光の状態
でコレステリック液晶用配向膜３２、下基板２３、下偏
光板４５を透過することとなるため、これらの境界で戻
り光が反射された場合にも、図３に示したような円偏光
の極性反転を伴うこともない。その結果、各境界部で反
射される光が、漏光として表示されてしまう等の不具合
を防止することが可能となる。なお、下１／４波長板４
４は、例えば高分子液晶を主体として構成することがで
き、この場合、コレステリック液晶用配向膜３２の配向
規制力は、該高分子液晶からなる下１／４波長板４４を
介してコレステリック液晶層３３に及ぶこととなる。ま
た、このような液晶表示装置７０においては、コレステ
リック液晶用配向膜３２を通過する戻り光が直線偏光で
あるため、必ずしも屈折率の低いものを採用する必要は
なく、任意の配向膜を採用することが可能である。Therefore, the light reflected by the cholesteric liquid crystal layer 33 (also referred to as return light) passes through the cholesteric liquid crystal alignment film 32, the lower substrate 23, and the lower polarizing plate 45 in a linearly polarized state. Even when the return light is reflected at these boundaries, the polarity inversion of the circularly polarized light as shown in FIG. 3 is not accompanied. As a result, it is possible to prevent a problem such that the light reflected at each boundary is displayed as light leakage. The lower quarter wave plate 4
4 can be composed mainly of, for example, a polymer liquid crystal, and in this case, the alignment regulating force of the alignment film 32 for cholesteric liquid crystal is controlled by the lower quarter wave plate 44 made of the polymer liquid crystal to form a cholesteric liquid crystal layer. It will be 33. Further, in such a liquid crystal display device 70, since the return light passing through the alignment film 32 for cholesteric liquid crystal is linearly polarized light, it is not always necessary to use one having a low refractive index, and an arbitrary alignment film is adopted. It is possible.
【００５０】なお、図２に示した第２の実施形態の液晶
表示装置５０についても、下１／４波長板４４を、図５
に示すようにコレステリック液晶層５１ｒ、５１ｇ、５
１ｂとコレステリック液晶用配向膜３２との間に配設す
ることができる。この場合も、図４の場合と同様に漏光
の発生を防止し、コントラストの高い視認性に優れた表
示装置を提供可能となる。In the liquid crystal display device 50 of the second embodiment shown in FIG. 2 as well, the lower quarter wave plate 44 is used as shown in FIG.
As shown in, cholesteric liquid crystal layers 51r, 51g, 5
It can be disposed between 1b and the alignment film 32 for cholesteric liquid crystal. Also in this case, similarly to the case of FIG. 4, it is possible to prevent the occurrence of light leakage and provide a display device with high contrast and excellent visibility.
【００５１】［電子機器］上記実施の形態の液晶表示装
置を備えた電子機器の例について説明する。図８は、携
帯電話の一例を示した斜視図である。図８において、符
号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記
実施形態の液晶表示装置を用いた液晶表示部を示してい
る。[Electronic Equipment] Examples of electronic equipment provided with the liquid crystal display device of the above-described embodiment will be described. FIG. 8 is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 8, reference numeral 1000 indicates a mobile phone main body, and reference numeral 1001 indicates a liquid crystal display unit using the liquid crystal display device of the above embodiment.
【００５２】図９は、腕時計型電子機器の一例を示した
斜視図である。図９において、符号１１００は時計本体
を示し、符号１１０１は上記実施形態の液晶表示装置を
用いた液晶表示部を示している。FIG. 9 is a perspective view showing an example of a wrist watch type electronic device. In FIG. 9, reference numeral 1100 indicates a watch body, and reference numeral 1101 indicates a liquid crystal display unit using the liquid crystal display device of the above embodiment.
【００５３】図１０は、ワープロ、パソコンなどの携帯
型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１０に
おいて、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２は
キーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置
本体、符号１２０６は上記実施形態の液晶表示装置を用
いた液晶表示部を示している。FIG. 10 is a perspective view showing an example of a portable information processing device such as a word processor and a personal computer. In FIG. 10, reference numeral 1200 is an information processing apparatus, reference numeral 1202 is an input unit such as a keyboard, reference numeral 1204 is an information processing apparatus main body, and reference numeral 1206 is a liquid crystal display unit using the liquid crystal display device of the above embodiment.
【００５４】図８〜図１０に示す電子機器は、上記実施
の形態の液晶表示装置を用いた液晶表示部を備えている
ので、高コントラストで視認性に優れた液晶表示部を備
えた電子機器を実現することができる。Since the electronic equipment shown in FIGS. 8 to 10 is equipped with the liquid crystal display section using the liquid crystal display device of the above-mentioned embodiment, the electronic equipment provided with the liquid crystal display section having high contrast and excellent visibility. Can be realized.
【００５５】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば上記実施の形態では、円偏光入射手段として偏光板
と１／４波長板とを用いたが、液晶層に対して円偏光を
入射できるものであれば、その他の光学部材を用いても
よい。The technical scope of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the polarizing plate and the quarter-wave plate are used as the circularly polarized light incident means, but other optical members may be used as long as circularly polarized light can be incident on the liquid crystal layer. .
【００５６】また、本発明においては、液晶層に円偏光
を入射させて表示に利用するのが理想的であるが、必ず
しも完全な円偏光に限ることはなく、光の利用効率が多
少低下するのを許容すれば、楕円偏光を用いることもで
きる。また、上記実施の形態では、領域毎に顔料カラー
フィルター層の各色素層の透過光の色と前記各色素層に
対応する位置のコレステリック液晶層の反射光の色が同
色である、すなわち、顔料カラーフィルター層の各色素
層の透過波長帯域と各色素層に対応する位置のコレステ
リック液晶層の反射波長帯域がほぼ重なっている例を挙
げたが、これについても光の利用効率が多少低下するの
を許容すれば、前記２つの波長帯域の少なくとも一部が
重なっていればよい。Further, in the present invention, it is ideal that circularly polarized light is made incident on the liquid crystal layer to be used for display, but the circularly polarized light is not necessarily limited to perfect circularly polarized light, and the light utilization efficiency is slightly lowered. Alternatively, elliptically polarized light can be used. Further, in the above embodiment, the color of the transmitted light of each pigment layer of the pigment color filter layer and the color of the reflected light of the cholesteric liquid crystal layer at the position corresponding to each of the pigment layers are the same color for each area, that is, the pigment. An example was given in which the transmission wavelength band of each dye layer of the color filter layer and the reflection wavelength band of the cholesteric liquid crystal layer at the position corresponding to each dye layer were almost overlapped, but this also causes a slight decrease in light utilization efficiency. Is allowed, at least a part of the two wavelength bands may overlap.
【００５７】[0057]
【実施例】上記実施の形態に示した液晶表示装置につい
て、その効果を確認するために以下の実験を行った。す
なわち、図１に示した液晶表示装置２０について、コレ
ステリック液晶用配向膜３２を、表１に示したように屈
折率を種々変化させた比較例１〜３及び実施例１，２の
配向膜にて構成し、これら各配向膜の膜厚を種々変化さ
せたときのコントラストについて比較を行った。なお、
コレステリック液晶層３３は、短軸方向の屈折率Ｎｏが
１．４８、長軸方向の屈折率Ｎｅが１．５８のコレステ
リック液晶からなるものを用い、下基板２３は、屈折率
が１．５２のガラス基板を用いた。結果を表１に示す。EXAMPLES The following experiments were conducted to confirm the effects of the liquid crystal display device shown in the above embodiment. That is, in the liquid crystal display device 20 shown in FIG. 1, the alignment film 32 for cholesteric liquid crystal is changed to the alignment films of Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 and 2 in which the refractive index is variously changed as shown in Table 1. And the contrast when the film thickness of each of these alignment films was variously changed was compared. In addition,
The cholesteric liquid crystal layer 33 is made of cholesteric liquid crystal having a minor axis direction refractive index No of 1.48 and a major axis direction refractive index Ne of 1.58, and the lower substrate 23 has a refractive index of 1.52. A glass substrate was used. The results are shown in Table 1.
【００５８】[0058]
【表１】 [Table 1]
【００５９】表１に示すように、屈折率１．５７の実施
例１及び屈折率１．５３の実施例２の配向膜は、膜厚に
関係なく少なくとも１：１０１のコントラストが得ら
れ、同膜厚の比較例１〜３の配向膜に比して高コントラ
ストの表示が得られることが分かった。さらに、膜厚が
５ｎｍ〜２０ｎｍの配向膜については、屈折率の値に拘
らず少なくとも１：８２のコントラストが得られること
が分かった。As shown in Table 1, with the alignment films of Example 1 having a refractive index of 1.57 and Example 2 having a refractive index of 1.53, a contrast of at least 1: 101 was obtained regardless of the film thickness. It was found that a display with higher contrast can be obtained as compared with the alignment films of Comparative Examples 1 to 3 having different film thicknesses. Further, it was found that a contrast of at least 1:82 can be obtained for the alignment film having a film thickness of 5 nm to 20 nm regardless of the value of the refractive index.
【００６０】このような差異は、本発明者らの検討によ
り、コレステリック液晶用配向膜３２における反射光の
発生に起因していることが分かり、該反射光の発生を抑
えることにより高コントラストの表示が可能となること
が分かった。そこで、本発明者らは、コレステリック液
晶用配向膜３２と、コレステリック液晶層３３及び下基
板２３との屈折率差を低減させたところ、上記のように
高いコントラストの表示を得ることができた。具体的に
は、コレステリック液晶用配向膜３２の屈折率を、コレ
ステリック液晶層３３の屈折率と同程度、すなわち短軸
方向の屈折率Ｎｏと長軸方向の屈折率Ｎｅの範囲内とす
ることで高コントラストの表示を得ることができたので
ある。また、コレステリック液晶用配向膜３２の膜厚を
５ｎｍ〜２０ｎｍとした場合にも高コントラストの表示
を得ることができた。The inventors of the present invention have found that such a difference is caused by the generation of reflected light in the alignment film 32 for cholesteric liquid crystal, and by suppressing the generation of reflected light, a high contrast display is obtained. It turns out that is possible. Then, the present inventors reduced the refractive index difference between the cholesteric liquid crystal alignment film 32 and the cholesteric liquid crystal layer 33 and the lower substrate 23, and as a result, a display with high contrast as described above could be obtained. Specifically, by setting the refractive index of the cholesteric liquid crystal alignment film 32 to be about the same as the refractive index of the cholesteric liquid crystal layer 33, that is, within the range of the refractive index No in the minor axis direction and the refractive index Ne in the major axis direction. We were able to obtain a high-contrast display. Further, even when the film thickness of the cholesteric liquid crystal alignment film 32 was set to 5 nm to 20 nm, a high contrast display could be obtained.
【００６１】なお、コレステリック液晶用配向膜３２に
おける反射率について図６に示した。図６において、横
軸はコレステリック液晶用配向膜３２の膜厚で、縦軸は
コレステリック液晶用配向膜の屈折率である。これによ
り、コレステリック液晶用配向膜３２の屈折率が１．４
８〜１．５８の場合、あるいは同配向膜３２の膜厚が５
ｎｍ〜２０ｎｍの場合に反射率が低いことが分かる。The reflectance of the alignment film 32 for cholesteric liquid crystal is shown in FIG. In FIG. 6, the horizontal axis represents the film thickness of the alignment film 32 for cholesteric liquid crystal, and the vertical axis represents the refractive index of the alignment film for cholesteric liquid crystal. As a result, the refractive index of the alignment film 32 for cholesteric liquid crystal is 1.4.
8 to 1.58, or the thickness of the alignment film 32 is 5
It can be seen that the reflectance is low in the case of nm to 20 nm.
【００６２】また、比較例１と実施例２について印加電
圧毎の透過率を測定し、図７に結果を示した。図示下側
のグラフは、上側のグラフについて縦軸を対数とした場
合のものである。これにより、実施例２の配向膜をコレ
ステリック液晶用配向膜３２として用いることで暗表示
時の透過率が低下し、相対的に漏光が少なくなっている
ことが分かった。Further, the transmittance for each applied voltage was measured for Comparative Example 1 and Example 2, and the results are shown in FIG. The graph on the lower side of the figure shows the case where the vertical axis of the upper graph is logarithmic. From this, it was found that by using the alignment film of Example 2 as the alignment film 32 for cholesteric liquid crystal, the transmittance during dark display was lowered and the light leakage was relatively reduced.
【００６３】一方、図４及び図５に示した液晶表示装置
７０，８０についても、コレステリック液晶用配向膜３
２の境界部における光の反射を防止ないし抑制すること
ができること確認した。例えば、液晶表示装置７０につ
いてコレステリック液晶用配向膜３２の屈折率を１．６
７とし、膜厚を５０ｎｍとした場合にも、１：２４２の
非常に高いコントラストが得られた。On the other hand, also in the liquid crystal display devices 70 and 80 shown in FIGS. 4 and 5, the alignment film 3 for cholesteric liquid crystal is used.
It was confirmed that the reflection of light at the boundary portion of 2 can be prevented or suppressed. For example, in the liquid crystal display device 70, the refractive index of the cholesteric liquid crystal alignment film 32 is 1.6.
Even when the film thickness was 7 and the film thickness was 50 nm, a very high contrast of 1: 242 was obtained.
【００６４】[0064]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、コレステリック液晶用配向膜とコレステリック
液晶層（半透過反射層）との間の屈折率差を小さくした
ため、両者の境界において光の一部が反射してしまう等
の不具合が生じ難くなる。したがって、境界部における
反射光が漏光として表示される等の不具合を回避でき、
コントラスト低下等の表示不良発生を防止ないし抑制す
ることが可能となる。As described above in detail, according to the present invention, the difference in the refractive index between the alignment film for cholesteric liquid crystal and the cholesteric liquid crystal layer (semi-transmissive reflective layer) is made small. Problems such as the partial reflection of light are less likely to occur. Therefore, it is possible to avoid problems such as reflected light at the boundary being displayed as light leakage,
It is possible to prevent or suppress the occurrence of display defects such as reduction in contrast.
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装
置の断面構造を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 同、第２の実施の形態に係る液晶表示装置の
断面構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure of the liquid crystal display device according to the second embodiment.
【図３】 上記第１の実施の形態に相当する液晶表示装
置の表示原理を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a display principle of the liquid crystal display device corresponding to the first embodiment.
【図４】 本発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装
置の断面構造を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional structure of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
【図５】 図２の液晶表示装置についての変形例につい
て断面構造を示す図である。5 is a diagram showing a cross-sectional structure of a modified example of the liquid crystal display device of FIG.
【図６】 実施例に係る液晶表示装置について膜厚及び
屈折率毎の反射率を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a film thickness and a reflectance for each refractive index in the liquid crystal display device according to the example.
【図７】 実施例及び比較例に係る液晶表示装置につい
て印加電圧値毎の透過率を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the transmittance for each applied voltage value in the liquid crystal display device according to the example and the comparative example.
【図８】 本発明に係る電子機器の他の例を示す斜視図
である。FIG. 8 is a perspective view showing another example of an electronic device according to the present invention.
【図９】 本発明に係る電子機器のさらに他の例を示す
斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing still another example of an electronic device according to the present invention.
【図１０】 従来の液晶表示装置の一例を示す断面図で
ある。FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of a conventional liquid crystal display device.
２０，５０，７０，８０ 液晶表示装置
２１ 液晶セル
２２ バックライト（照明装置）
２３ 下基板
２４ 上基板
２６ 液晶層
３２ コレステリック液晶用配向膜
３３ コレステリック液晶層（半透過反射層）
３５ 顔料カラーフィルター層
４４ 下１／４波長板（下位相差板、下基板側円偏光入
射手段）
４５ 下偏光板（下基板側円偏光入射手段）
５１ 半透過反射層
５１ｒ，５１ｇ，５１ｂ コレステリック液晶層20, 50, 70, 80 Liquid crystal display device 21 Liquid crystal cell 22 Backlight (illumination device) 23 Lower substrate 24 Upper substrate 26 Liquid crystal layer 32 Cholesteric liquid crystal alignment film 33 Cholesteric liquid crystal layer (semi-transmissive reflective layer) 35 Pigment color filter layer 44 Lower 1/4 Wave Plate (Lower Phase Difference Plate, Circularly Polarized Light Incident Means for Lower Substrate) 45 Lower Polarizing Plate (Circularly Polarized Incidence Means for Lower Substrate) 51 Semi-Transmissive Reflective Layers 51r, 51g, 51b Cholesteric Liquid Crystal Layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/137 Ｇ０２Ｆ 1/137 Ｆターム(参考） 2H048 BA02 BA45 BB02 BB10 BB42 2H049 BA05 BA06 BA07 BA16 BA42 BB03 BB66 BC22 2H088 EA48 GA03 HA16 HA18 JA14 KA05 KA06 MA02 2H090 HB07Y KA09 LA06 LA08 LA09 LA15 LA20 2H091 FA01Y FA02Y FA08X FA08Z FA11X FA14Y FA19Y GA06 HA11 KA01 LA15 LA17 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02F 1/137 G02F 1/137 F term (reference) 2H048 BA02 BA45 BB02 BB10 BB42 2H049 BA05 BA06 BA07 BA16 BA42 BB03 BB66 BC22 2H088 EA48 GA03 HA16 HA18 JA14 KA05 KA06 MA02 2H090 HB07Y KA09 LA06 LA08 LA09 LA15 LA20 2H091 FA01Y FA02Y FA08X FA08Z FA11X FA14Y FA19Y GA06 HA11 KA01 LA15 LA17
Claims (11)
晶層が挟持された液晶セルを有する液晶表示装置であっ
て、 前記基板の一方の内面側に、所定の回転方向を持つ円偏
光のうちの一部を反射させ、一部を透過させるコレステ
リック液晶層を有する半透過反射層と、前記コレステリ
ック液晶層の液晶分子を配向させるコレステリック液晶
用配向膜とが設けられ、前記コレステリック液晶層を構
成するコレステリック液晶分子の長軸方向の屈折率をＮ
ｅ、短軸方向の屈折率をＮｏとした場合に、前記コレス
テリック液晶用配向膜の屈折率Ｎｈが、Ｎo≦Ｎｈ≦Ｎ
ｅを満たすことを特徴とする液晶表示装置。1. A liquid crystal display device having a liquid crystal cell in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates arranged to face each other, wherein a circularly polarized light having a predetermined rotation direction is provided on one inner surface side of the substrate. A semi-transmissive reflective layer having a cholesteric liquid crystal layer that reflects a part of the light and partially transmits the light, and an alignment film for a cholesteric liquid crystal that aligns the liquid crystal molecules of the cholesteric liquid crystal layer are provided to form the cholesteric liquid crystal layer. The refractive index in the major axis direction of the cholesteric liquid crystal molecules
e, when the refractive index in the minor axis direction is No, the refractive index Nh of the alignment film for cholesteric liquid crystal is No ≦ Nh ≦ N
A liquid crystal display device satisfying e.
晶層が挟持された液晶セルを有する液晶表示装置であっ
て、 前記基板の一方の内面側に、所定の回転方向を持つ円偏
光のうちの一部を反射させ、一部を透過させるコレステ
リック液晶層を有する半透過反射層と、前記コレステリ
ック液晶層の液晶分子を配向させるコレステリック液晶
用配向膜とが設けられ、前記コレステリック液晶用配向
膜の膜厚が５ｎｍ〜２０ｎｍであることを特徴とする液
晶表示装置。2. A liquid crystal display device having a liquid crystal cell in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates arranged to face each other, wherein circularly polarized light having a predetermined rotation direction is provided on one inner surface side of the substrate. A semi-transmissive reflective layer having a cholesteric liquid crystal layer that reflects a part of the light and a part of which transmits, and a cholesteric liquid crystal alignment film that aligns liquid crystal molecules of the cholesteric liquid crystal layer are provided, and the cholesteric liquid crystal alignment film. And a film thickness of 5 nm to 20 nm.
し、前記液晶層に対して前記上基板側から円偏光を入射
させる上基板側円偏光入射手段と、前記下基板側から円
偏光を入射させる下基板側円偏光入射手段とが設けられ
るとともに、前記液晶層は選択電圧印加状態、非選択電
圧印加状態のいずれか一方の状態において入射した円偏
光の極性を反転させ、他方の状態において極性を変えな
いものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の
液晶表示装置。3. A pair of substrates, an upper substrate and a lower substrate, wherein upper substrate side circularly polarized light incidence means for making circularly polarized light incident on the liquid crystal layer from the upper substrate side, and circularly polarized light from the lower substrate side. A lower substrate side circularly polarized light incident means for making incident light is provided, and the liquid crystal layer inverts the polarity of the circularly polarized light that has been made incident in any one state of a selective voltage applied state and a non-selective voltage applied state, and in the other state. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device does not change polarity.
基板側円偏光入射手段が、一方向の直線偏光を透過する
偏光板と、該偏光板を透過した直線偏光を円偏光に変換
する位相差層とを有することを特徴とする請求項３に記
載の液晶表示装置。4. The upper-substrate-side circularly polarized light incidence means and the lower-substrate-side circularly polarized light incidence means convert a linearly polarized light in one direction and a linearly polarized light transmitted through the polarizing plate into circularly polarized light. The liquid crystal display device according to claim 3, further comprising a retardation layer.
晶層が挟持された液晶セルを有する液晶表示装置であっ
て、 前記基板の一方の内面側に、所定の回転方向を持つ円偏
光のうちの一部を反射させ、一部を透過させるコレステ
リック液晶層を有する半透過反射層と、前記コレステリ
ック液晶層の液晶分子を配向させるコレステリック液晶
用配向膜と、直線偏光を円偏光に変換する位相差層とが
設けられ、該位相差層が高分子液晶を主体として構成さ
れるとともに、前記コレステリック液晶用配向膜と前記
半透過反射層との間に配設されていることを特徴とする
液晶表示装置。5. A liquid crystal display device having a liquid crystal cell in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates arranged to face each other, wherein a circularly polarized light having a predetermined rotation direction is provided on one inner surface side of the substrate. A semi-transmissive reflective layer having a cholesteric liquid crystal layer that reflects a part of the light and transmits a part of it, an alignment film for a cholesteric liquid crystal that aligns liquid crystal molecules of the cholesteric liquid crystal layer, and a position that converts linearly polarized light into circularly polarized light. A phase difference layer, the phase difference layer is mainly composed of a polymer liquid crystal, and is arranged between the alignment film for cholesteric liquid crystal and the semi-transmissive reflective layer. Display device.
し、前記液晶層に対して前記上基板側から円偏光を入射
させる上基板側円偏光入射手段と、前記下基板側から円
偏光を入射させる下基板側円偏光入射手段とが設けられ
るとともに、前記液晶層は選択電圧印加状態、非選択電
圧印加状態のいずれか一方の状態において入射した円偏
光の極性を反転させ、他方の状態において極性を変えな
いものであり、前記下基板側円偏光入射手段が、前記位
相差層と、前記コレステリック液晶用配向膜よりも前記
下基板側に設けられた偏光板とを有することを特徴とす
る請求項５に記載の液晶表示装置。6. The upper substrate and the lower substrate are the pair of substrates, and upper substrate side circularly polarized light incidence means for making circularly polarized light incident on the liquid crystal layer from the upper substrate side, and circularly polarized light from the lower substrate side. A lower substrate side circularly polarized light incident means for making incident light is provided, and the liquid crystal layer inverts the polarity of the circularly polarized light that has been made incident in any one state of a selective voltage applied state and a non-selective voltage applied state, and in the other state. Polarity is not changed, and the lower substrate side circularly polarized light incident means has the retardation layer and a polarizing plate provided on the lower substrate side with respect to the cholesteric liquid crystal alignment film. The liquid crystal display device according to claim 5.
明装置が備えられ、前記コレステリック液晶用配向膜
が、前記半透過反射層と前記照明装置が備えられた側の
基板との間に配設されていることを特徴とする請求項１
ないし６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。7. An illuminating device for making light incident on the liquid crystal cell is provided, and the alignment film for cholesteric liquid crystal is disposed between the semi-transmissive reflective layer and the substrate on the side provided with the illuminating device. It is provided, The claim 1 characterized by the above-mentioned.
7. The liquid crystal display device according to any one of items 6 to 6.
折率をＮｇとした場合に、前記コレステリック液晶用配
向膜の屈折率Ｎｈが、Ｎｇ≦Ｎｈ≦（Ｎｇ＋０．０６）
を満たすことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装
置。8. The refractive index Nh of the alignment film for cholesteric liquid crystal is Ng ≦ Nh ≦ (Ng + 0.06), where Ng is the refractive index of the substrate provided with the lighting device.
The liquid crystal display device according to claim 7, wherein:
を特徴とする請求項４ないし８のいずれか１項に記載の
液晶表示装置。9. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the retardation layer is a quarter-wave plate.
領域毎にコレステリック液晶分子のらせんピッチに応じ
た波長の異なる色光を選択的に反射させる反射型カラー
フィルターとして機能することを特徴とする請求項１な
いし９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。10. The cholesteric liquid crystal layer functions as a reflective color filter that selectively reflects color light having different wavelengths according to a helical pitch of cholesteric liquid crystal molecules for each predetermined region. 10. The liquid crystal display device according to any one of items 1 to 9.
記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機
器。11. An electronic apparatus comprising the liquid crystal display device according to claim 1. Description:
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| JP2002134122A JP4051997B2 (en) | 2002-05-09 | 2002-05-09 | Liquid crystal display device and electronic device |
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- 2002-05-09 JP JP2002134122A patent/JP4051997B2/en not_active Expired - Fee Related
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