JP3267861B2 - 反射型液晶表示素子及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶セルの背面に
バックライト等の外部光源を持たない反射型液晶表示素
子、及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＧＨ（ゲストホスト）方式は、表
示モードのなかで、コントラストよりも明るさを優先さ
せた表示モードであるため、反射形液晶表示素子に利用
されてきた。そして、低いコントラストを高くする改良
が成された第１の改良型として、図１７に示す反射型液
晶表示素子がある。

【０００３】該液晶表示素子は、第２１回液晶討論会講
演予稿集（ｐ３２０〜３２１）に開示されたもので、対
向配置された透明な上基板１１２ａと下基板１１２ｂと
の間に、ＧＨ液晶層１１１を挟持し、上基板１１２ａの
液晶層側には、透明電極１１３、光拡散層１１４、配向
膜１１５ａが順に形成され、下基板１１２ｂの液晶層側
には、鏡面性を有する反射電極１１６、λ／４層１１８
の配向膜１１７、λ／４層１１８、配向膜１０５ｂが順
に形成されており、ＧＨ液晶層１１１の液晶分子は平行
配向されている。したがって、この構成では、ＧＨ液晶
層１１１で吸収されなかった偏光がλ／４層１１８と平
坦な反射電極１１６とを通過することによって、再び液
晶層に吸収されるようになるので、コントラストが幾分
向上する。

【０００４】また、第２の改良型として、透過型の液晶
層をπから２πラジアンにねじる技術が特開昭５９−２
８１３０号公報に開示されている。

【０００５】一方、ＥＣＢ（電圧制御複屈折）モード
は、偏光板を使用するため、高いコントラストが得られ
るが、その分明るさが低下する。偏光板の枚数を１枚に
して明るさの改良を図ったものとして、図１８に示す反
射型液晶表示素子がある。該液晶表示素子は、ＡＭ−Ｌ
ＣＤ９５（Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ ＴｅｃｈｎｉｃａｌＰ
ａｒｅｒｓ，１９９５年，ｐ２７〜３０）に開示された
もので、対向配置された透明な上基板１０２ａと下基板
１０２ｂとの間に、液晶層１０１を挟持し、上基板１０
２ａの液晶層側には透明電極１０３が形成される一方、
下基板１０２ｂの液晶層側には電極を兼ねた鏡面反射板
１０６が形成され、さらに、上基板１０２ａの外面側に
は、偏光板１０４と散乱板１０５とが順に形成された構
成である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな反射型液晶表示素子やその改良型が提案されている
が、明るさとコントラストとの最適化が不十分であった
り、視差が生じたりし、また、特に、カラーフィルター
を搭載させてカラー表示を行うことは全く不可能である
といった問題があった。

【０００７】即ち、ＧＨ方式の第１の改良型で使用され
たλ／４板は、波長特性がなく、波長によっては、λ／
４条件が満足されず、可視光全般にわたってコントラス
トを向上させるには至らなかった。このため、表示した
ときのコントラストが不十分という問題が生じていた。

【０００８】さらに、ＧＨ方式の第２の改良型として液
晶層をねじる技術は、透過型について開示された技術で
ある。しかも、この技術による作用効果は、光学特性で
はなく、閾値付近の急峻性を向上させる効果として開示
されている。したがって、反射型として設計する場合、
透過型の数値範囲をそのまま、或いは単純な計算方法で
転用することが不可能であった。それは、以下の二つの
理由による。

【０００９】 特開昭５９−２８１３０号公報では、
ねじれ角度がπから２πラジアンにすることを開示して
いるが、この数値範囲内でねじれ角と明るさとの関係を
開示していない。透過型では、明るさが少々劣っていて
もバックライトに頼れるが、反射型は明るさの確保が第
１条件となり、明るさを少しでも多く確保するための検
討が必須となる。

【００１０】 反射型の光学特性は透過型のそれから
単純計算（例えば、透過型液晶表示素子の１／２倍な
ど）で導き出せるものではない。透過型液晶表示素子の
液晶層は連続的であるのに対し、反射型は、液晶層が二
つに分離しており、これらの間には、反射板に相当する
反射面が存在する。このため、液晶層が平行配向の場合
は、数学的に液晶層の厚みを数倍した単純計算で置き換
えられるが、ねじれ配向の場合は、ねじれに対する旋光
分散や楕円偏光の位相変換などを考慮しなくてはならな
い。特開昭５９−２８１３０号公報には、反射型の素子
構成は開示されているが、反射型のねじれ配向の光学特
性については開示されておらず、透過型液晶表示素子の
最適パラメーターから、自明で類推し得るものではな
い。

【００１１】また、ＥＣＢモードの上記改良型では、明
るさと視野角との改善が図られているものの、ガラス等
からなる基板を通過してから偏光板と散乱板とを通過す
るため、視差が大きくなるという問題が生じていた。

【００１２】本発明の反射型液晶表示素子は、上記の課
題に鑑みて成されたものであり、反射型液晶表示素子に
的を絞り込んで各条件の最適化を図ることで、より明る
くよりコントラストに優れた反射型表示素子を提供する
ことにある。さらに、カラーフィルターを搭載させ、多
色カラー表示が可能な反射板液晶表示素子を実現するこ
とにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の請求項１に記載の反射型液晶表示素子
は、少なくとも一方が透明な一対の基板と、該一対の基
板に挟持された多色性色素を含有する液晶層と、該液晶
層に電圧を印加するための電極と、上記一対の基板のう
ちの透明な基板と液晶層との間に配された散乱層と、上
記一対の基板のうちの透明でなくともよい基板と液晶層
との間に配された平坦な反射面を有する反射層と、該反
射層と上記液晶層との間に配された１／４波長層とを備
え、上記１／４波長層の光学的なリタデーションが、画
素ごとにその画素に対応した色の有する波長に応じて変
えられ、かつ、上記液晶層は、カイラル剤がさらに添加
されて液晶分子が一対の基板の表面に対して垂直な螺旋
軸を中心にねじれており、一対の基板の一方から他方に
至る液晶分子のねじれ角が１４０度以上２５０度以下の
範囲にあることを特徴としている。

【００１４】１／４波長層の１／４波長の条件は、色の
有する波長により当然異なる。したがって、画素毎にそ
の画素に対応した色に応じてリタデーションを変えるこ
とで、カラー表示を行ったとき、より十分なコントラス
トが得られ、色再現性の向上が図れる。

【００１５】

【００１６】

【００１７】液晶分子の配向を上下の基板間でねじった
構造のＧＨ方式においては、光は、その偏光面を回転さ
せながら液晶層を通過する。その際に、多色性分子によ
る光の吸収が生じる。このことにより偏光板を用いなく
とも、電圧無印加時（正の誘電率異方性のＧＨ液晶の場
合）に十分な光吸収が得られる。

【００１８】そこで、本発明者らは、反射型により適し
た、より明るい表示を実現するために、液晶分子のねじ
れ角と明るさについて詳細な検討を行った。その結果、
電圧印加状態（オン状態）の明るさに対して、前記特開
昭５９−２８１３０号公報の開示内容のねじれ角の範囲
が必ずしも最良ではなく、オン状態の明るさは、ねじれ
角に大きく依存することがわかった。さらに、発明者ら
が検討したねじれ角の中でも最も明るく、ヒステリシス
を生じない、最適なねじれ角が存在することを見い出し
た。

【００１９】図７に、液晶の電圧印加時の光の反射率の
ねじれ角依存性を示す。印加電圧は全てのねじれ角にお
いて一定にした。図７に示されるように、ねじれ角を変
化させることにより電圧印加時の反射率が変動すること
がわかる。このうち、ねじれ角が約０度と約１８０度付
近に反射率が最も高くなる領域が存在し、１４０度〜２
５０度の領域のねじれ角でＧＨ液晶を作製すれば最も明
るい表示が得られることがわかった。

【００２０】このような検討の結果、上記の構成では、
ＧＨ液晶層の液晶分子を、一対の基板の一方から他方に
至るねじれ角が１４０度以上２５０度以下の範囲でねじ
れ配向させている。この範囲であれば、光の偏光面の回
転が液晶分子の配向変化に追随できないため、十分な光
吸収がおこる。この光吸収には、波長特性の違いがない
ため、可視光全般にわたって光吸収が行われる。これに
より、ねじれＧＨ方式における、より反射型に適した、
明るくかつコントラストも良好なものとなる。

【００２１】しかも、視差のない内付けの反射層とし
て、平坦な反射面を有する反射層が用いられているの
で、設定通りのねじれ角に液晶分子を容易に配向させる
ことが可能となり、設定ねじれ角やセル厚の僅かなずれ
等により表示ムラが生じるようなこともない。尚、配向
を容易にする、平坦な反射面を有する反射層を用いて
も、拡散層が反射層とは液晶層を挟んで配されているの
で、この拡散層により、視野範囲を広く確保できるた
め、視野角が狭められる等の虞れもない。

【００２２】さらに、光学的なリタデーションが、画素
ごとにその画素に対応した色の有する波長に応じて変え
られた１／４波長層が反射層上に設けられるので、電圧
無印加（正の誘電率異方性のＧＨ液晶の場合）の暗表示
において、液晶層を通過する際に多色性色素に吸収され
なかった光も、反射後再び液晶層を通過する際に効率よ
く吸収されるようになる。つまり、液晶層を通過する際
に多色性色素に吸収されなかった光は、１／４波長層を
通過することで円偏光に偏光され、反射層で偏光が保存
された状態で反射される。そして、再び１／４波長層を
通過するときに、９０度回転された直線偏光となり、多
色性色素に吸収される。そのため、暗表示がより良好と
なり、反射光強度は入射光強度に比較して非常に小さく
なり、コントラストのさらなる向上が図れる。しかも、
平坦な反射面を有する反射層であるので偏光を保存で
き、このような偏光を保存する必要のある構成におい
て、理想的な動作が期待できる。

【００２３】本発明の請求項２に記載の反射型液晶表示
素子は、少なくとも一方が透明な一対の基板と、該一対
の基板に挟持された光学的に複屈折を示す液晶層と、該
液晶層に電圧を印加するための電極と、上記一対の基板
のうちの透明な基板と液晶層との間に配された散乱層
と、該散乱層と液晶層との間に配された偏光子と、上記
一対の基板のうちの透明でなくともよい基板と液晶層と
の間に配された平坦な反射面を有する反射層と、該反射
層と液晶層との間、又は液晶層と上記偏光子との間の何
れかに配された位相差層とを備え、上記位相差層の光学
的なリタデーションが、画素ごとにその画素に対応した
色の有する波長に応じて変えられていることを特徴とし
ている。

【００２４】１／４波長層の１／４波長の条件と同様
に、位相差板と液晶層との見かけ上のリタデーションの
補償条件は、色の有する波長により当然異なる。したが
って、画素毎にその画素に対応した色に応じてリタデー
ションを変えることで、カラー表示を行ったとき、より
十分なコントラストが得られ、色再現性の向上が図れ
る。

【００２５】ＥＣＢモードと位相差層と、１枚の偏光子
を組み合わせた液晶セルでは、液晶層に印加する電圧を
制御して、位相差層と液晶層との見かけ上のリタデーシ
ョンを１／４波長条件と０とに設定し、この値を切り換
えることで、明表示・暗表示を行うため、偏光が保存さ
れないと、液晶層を通過する光のリタデーションが設定
された値から大きくずれることとなるが、これによれ
ば、反射層は平坦な反射面を有するので、反射層では偏
光が保存され、液晶層を通過する光のリタデーションが
設定された値から大きくずれることはない。即ち、リタ
デーションと反射率との関係において、最大値・最小値
を使用した明表示・暗表示とが可能となるため、明るさ
とコントラストの向上が図れることとなる。尚、平坦な
反射面を有する反射層を用いても、拡散層が反射層とは
液晶層を挟んで配されているので、この拡散層により、
視野範囲を広く確保できるため、視野角が狭められる等
の虞れもない。

【００２６】そして、この場合、偏光子、拡散層を液晶
セル内に設け、かつ、偏光子の基板側に拡散層を配し、
偏光子より液晶層側に位相差層を配するように設計した
ので、各層の機能が効果的に得られると共に、視差のな
い、高精細な表示を実現できるものとなる。

【００２７】本発明の請求項３に記載の反射型液晶表示
素子の製造方法は、少なくとも一方が透明な一対の基板
と、該一対の基板に挟持された液晶層と、該液晶層に電
圧を印加するための電極と、上記一対の基板のうちの透
明でなくともよい基板と液晶層との間に配された反射層
と、１／４波長層や位相差層等の光学的に複屈折を示す
複屈折層とを備え、該複屈折層の光学的なリタデーショ
ンが、赤、緑および青の画素ごとに色の有する波長に応
じて変えられている反射型液晶表示素子の製造方法であ
って、上記複屈折層の作製にあたり、複屈折層となる材
料層の膜厚を赤の波長に応じたリタデーションを有する
ように調整した後、青の画素部分のみを、緑の波長に応
じたリタデーションを有する膜厚と青の波長に応じたリ
タデーションを有する膜厚の差分だけエッチングし、そ
の後、緑と青の各画素部分を、赤の波長に応じたリタデ
ーションを有する膜厚と緑の波長に応じたリタデーショ
ンを有する膜厚の差分だけエッチングすることを特徴と
している。

【００２８】これによれば、赤、緑および青の画素ごと
に色の有する波長に応じて変えられている複屈折層を、
色毎に別々に作製する場合よりも少ない工程数で作製す
ることができるので、請求項１、２に記載のカラー表示
可能な反射型液晶表示素子の製造工程を簡素化できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕 本発明の実施の一形態を、図１ないし図１４に基づいて
説明すれば、以下の通りである。

【００３０】図１に、本実施の形態の反射型液晶表示素
子の前提となる反射型液晶表示素子（以下、第１前提液
晶表示素子と称する）の構成を断面図にて示す。

【００３１】図１に示すように、第１前提液晶表示素子
は、ＧＨ（ゲストホスト）液晶セル６１とこのＧＨ液晶
セル６１に接続された変調制御手段５０とから構成され
ている。

【００３２】ＧＨ液晶セル６１は、所定の間隔で対向し
て配された一対の透明基板１ａ，１ｂを有しており、こ
のうち、光反射側となる１ａについては、透明でなくて
もよい。透明基板１ａにおける透明基板１ｂとの対向面
には、平坦な反射面を有し偏光を保存し得る反射層で、
かつ表示電極でもある鏡面反射板２が設けられ、さらに
その上には液晶分子の配向方向を制御するための配向膜
３ａが形成されている。また、透明基板１ｂにおける透
明基板１ａとの対向面には、光を散乱させる散乱板（散
乱層）４が設けられ、さらにその上には透明電極５、液
晶分子の配向方向を制御するための配向膜３ｂが同順に
形成されている。そして、上記配向膜３ａ，３ｂ間に
は、多色性色素とカイラル剤とを混入したＧＨ液晶層６
が挟持されている。ＧＨ液晶層６は、多色性色素により
吸収を有すると共に、カイラル剤が添加されているため
自発的なねじれ構造も有している。

【００３３】変調制御手段５０は、上記ＧＨ液晶セル６
１における鏡面反射板２及び透明電極５に接続されてお
り、鏡面反射板２と透明電極５との間に印加される電圧
による外場である電界でＧＨ液晶層６の配向状態を制御
し、反射光の光強度を変調制御するようになっている。

【００３４】次に、上記構成を有する第１前提液晶表示
素子のＧＨ液晶セル６１の製造方法の一例を説明する。

【００３５】透明基板１ａ，１ｂとしては、厚みが１．
１ｍｍの商品名７０５９ガラス基板（コーニンググラス
ワークス社製）を使用する。透明基板１ａとなるガラス
基板上に、アルミをスパッタ法によって形成し鏡面反射
板２を形成する。もう一方の透明基板１ｂとなるガラス
基板上には、表面に熱硬化性の樹脂に直径３μｍのプラ
スチックビーズを分散させ、これをスピンコート法によ
って均一な膜厚になるように形成し、その後焼成して硬
化することで膜厚８μｍの散乱板４を形成する。そし
て、さらに散乱板４上に、ＩＴＯ膜をスパッタ法により
成膜し透明電極５を形成する。

【００３６】次に、透明基板１ａにおける鏡面反射板
２、及び透明基板１ｂにおける透明電極５の上に、商品
名ＳＥ−１５０ポリイミド（日産化学社製）膜をスピン
コート法により均一に形成し、焼成後ラビングを施し、
配向層３ａ，３ｂを形成する。ラビング方向は、上下の
基板間で２４０度ねじれた液晶分子の配向を実現できる
ように設定する。

【００３７】次に、透明基板１ａ，１ｂの両方、或いは
一方に、液晶層６の間隔を一定に保つための図示しない
直径５μｍのグラスファイバースペーサ（日本電気硝子
社製）を散布し、液晶封止層として直径５．３μｍのグ
ラスファイバースペーサを混入した接着性シール材をス
クリーン印刷する。その後、透明基板１ａ，１ｂの配向
膜側を貼り合わせる。

【００３８】その後、透明基板１ａ，１ｂ間に、真空脱
気によりＧＨ液晶層６となる液晶を注入し、これにてＧ
Ｈ液晶セル６１が作製される。

【００３９】ここでは、透明基板１ａ，１ｂとしてガラ
ス基板を用いたが、石英やプラスチック基板等も使用で
きる。また、上記散乱板４の膜厚を８μｍとしたが、膜
厚はこれに限定されるものではなく、多数回スピンコー
トを行うことでさらに厚い膜の作製が可能であり、散乱
強度を強くできる。また、散乱板４の作製手法も上記の
手法に限定されるものではなく、例えばホログラムを用
いた手法等を用いることができる。

【００４０】また、ＧＨ液晶層６の厚さ（セル厚）を５
μｍに設定したが、特にこの値に制限するものではな
く、十分な可視光の吸収が得られ、印加電圧に対する実
用的な応答速度が得られる厚さであれば良く、通常はｌ
〜２０μｍ程度が良い。

【００４１】図２は、液晶分子の配向が２４０度ねじれ
たＧＨ液晶セルのコントラストの屈折率異方性（Δｎ）
依存性を示している。図２に示すように、ＧＨ液晶セル
のコントラストはΔｎに大きく依存する。特に、Δｎが
０．ｌを超えるとコントラストが急激に悪くなることが
わかる。これは、液晶のΔｎが大きくなると旋光性が大
きくなり、その結果、電圧無印加時の吸収が小さくなり
十分なオフ状態の反射率が得られないからである。した
がって、この図より、Δｎは、０．１以下が好ましい。

【００４２】また、電圧無印加時に均一な液晶の分子配
向を得るために、液晶分子を基板表面からわずかに傾斜
させる必要がある。液晶分子の配向方向と基板表面とが
なす角度、いわゆるプレチルト角は、ｌ〜２０度程度が
望ましい。しかし、実験的には、プレチルト角が５度以
上のとき、液晶表示素子のコントラストが良くなること
が確認されたため、ここでは、プレチルト角を５度に設
定した。ブレチルト角はラビングの条件によって制御さ
れ得る。

【００４３】また、ＧＨ液晶層６のＧＨ液晶材料は、以
下のようにして調製する。用いた液晶は商品名ＺＬＩ−
４７９２（メルク社製）であり、このホスト液晶に、ア
ゾ系およびアントラキノン系の黒色の多色性色素を数ｗ
ｔ％混入する。さらに、液晶に自発的なねじれを与える
ために、光学活性物質の商品名Ｓ−８１ｌ（メルク社
製）を数ｗｔ％混入し、セル厚ｄとピッチｐとの比ｄ／
ｐがほぼ０．５になるように調整した。

【００４４】ｄ／ｐの値は特に上記の値に限られること
はなく、例えば上記の場合は０．４２以上０．９１以下
であれば良い。但し、用いる液晶材料によってはｄ／ｐ
の値が大き過ぎるとストライプドドメインが生じ、良好
な表示を実現できないため、液晶材料による臨界ｄ／ｐ
マージンを予め確認しておき、セル厚ｄと液晶の自発ね
じれピッチｐの比を調整する必要がある。

【００４５】また、液晶の弾性定数を、光学特性におよ
ぼす影響を拡張ジョーンズマトリクス法に基づいた計算
により評価した。ただし、ジョーンズマトリクス法は偏
光光学系しか扱えないため、自然光の反射率を、ねじれ
た液晶中の２つの固有モードである右円偏光と左円偏光
とに分けて計算し、それぞれの反射率の平均値を求める
ことで第１前提液晶表示素子のＧＨ液晶の光学特性を評
価した。その結果、図３に示すように、同じオン状態の
電圧を印加するとき、スプレイの弾性定数ｋ₁₁の絶対値
が小さいほど反射率が高く、明るい表示が得られること
がわかった。そのため、一定の印加電圧でより明るい表
示を得ようとすれば、ｋ₁₁の値は小さい程良い。具体的
には、ｋ₁₁の値は、１０ピコニュートン（ｐＮ）以下が
望ましい。さらに、図４に示すように、同じオン状態の
電圧を印加する時、ベンドとスプレイとの弾性定数の比
ｋ₃₃／ｋ₁₁の値が小さいほど反射率が高く、明るい表示
が得られることがわかる。そのため、一定の印加電圧で
より明るい表示を得ようとすれぱ、ｋ₃₃／ｋ₁₁の値は小
さい程良い。具体的には、その比の値は１．２７以下が
望ましい。

【００４６】図５は、上記と同様の作製手順によって、
液晶分子のねじれ角を１８０度および９０度にした場合
の反射率の印加電圧衣存性を示したものである（図７に
示すように、１８０度は電圧印加時の反射率が高いねじ
れ角であり、９０度は電圧印加時の反射率が低いねじれ
角である）。図５より、ここで作製した第１前提液晶表
示素子は、電圧印加時の反射率が高く、非常に明るい表
示を実現できることがわかる。

【００４７】また、図７から、反射率５０％以上となる
ねじれ角の範囲は、０度以上５０度以下、および１４０
度以上２５０度以下となる。したがって、明るさの点で
好ましいねじれ角は、０度以上５０度以下、および１４
０度以上２５０度以下である。また、反射率の極大値
は、原理的にπラジアン周期で現れるため、上記のねじ
れ角の範囲にπラジアンの整数倍を加えたねじれ角も好
ましい。尚、反射率が５０％という数値は、通常の新聞
と同程度の明るさであり、非常に見やすい表示が得られ
る。

【００４８】一方、コントラストはねじれ角が大きくな
ればなるほど向上する。つまり、電圧無印加時、多色性
色素による光の吸収がねじれ角が大きくなるほどより効
果的に行われ、反射光強度を入射光強度に比べて非常に
小さくでき、暗表示がより暗くなりコントラストが向上
する。しかしながら、その一方、ねじれ角が大きくなる
ほど上記したｄ／ｐのマージンが狭くなり、ヒステリシ
スを生じる。

【００４９】そこで、これらを考慮すると、反射型液晶
表示素子に適し、明るく、高コントラストで中間調表示
も可能なねじれ角は、１４０度以上２５０度以下の範囲
が好ましいと言える。

【００５０】図６に、第１前提液晶表示素子の反射率の
印加電圧依存性を示す。このグラフから急峻な閾特性を
実現できて、明るく高コントラストを実現できることが
わかる。

【００５１】しかも、第１前提液晶表示素子の場合、反
射面がほぼ平坦な鏡面反射板２と散乱板４との組み合わ
せを用いたので、反射層に凹凸を形成する必要がない。
そのため、２４０度のねじれ角といったｄ／ｐのマージ
ンの狭い領域で、液晶分子を設定通りのねじれ角に良好
に配向させることができる。その結果、電圧をかけたと
きにストライプドドメインを発生させるようなことな
く、良好な表示を実現できる。

【００５２】また、散乱板４によって、鏡面反射板２に
よる外界の写り込みや、視野範囲が狭くなる問題も解消
され、広い視野範囲のものとなり、大容量表示に適した
ものである。また、鏡面反射板２は、製造が容易である
という優れた特徴も有する。

【００５３】尚、第１前提液晶表示素子では、２４０度
ねじれたＧＨ液晶としたので、十分な明るさとコントラ
ストを得ながらヒステリシスが発生せず、中間調が表示
できるが、ねじれ角はこれに限定されるものではなく、
中間調を表示しないのであれば、両方の基板界面で液晶
分子を垂直配向させ、多色性染料を添加したカイラルネ
マティック液晶を用いたモードも使用できる。

【００５４】また、ここでは、正の誘電率異方性を示す
液晶材料を用いたが、負の誘電率異方性を有する液晶材
量を用いて、垂直からわずかに傾斜させる配向としても
同様の効果が得られ、この場合は、暗表示においては若
干上記のものにおいて暗さが劣るが、明表示、基板付近
の液晶分子もほぼ垂直に立ち上がるので、光の吸収が殆
どおこらず、さらに明るい表示が得られることとなる。

【００５５】さらに、ＧＨ液晶層６として、カイラル剤
を添加したＧＨ液晶に光重合性のポリマーを添加して、
液晶をセル内に導入したあとでポリマーを光重合させた
いわゆるポリマーネットワークＧＨ液晶モードも使用で
きる。この場合は、暗表示での光の吸収が十分行われる
ことによりコントラストの良い表示を実現できる。

【００５６】また、ＧＨ液晶層６として、カイラル剤を
添加したＧＨ液晶をマイクロカプセル化して樹脂に分散
させ、同様に液晶セルを形成した、いわゆるＮＣＡＰ方
式を用いても上記と同様の効果を実現できる。

【００５７】図８に、本実施の形態の反射型液晶表示素
子の前提となる別の反射型液晶表示素子（以下、第２前
提液晶表示素子と称する）の構成を断面図にて示す。
尚、説明の便宜上、先に説明した第１前提液晶表示素子
の場合と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付
記し、その説明を省略する。

【００５８】図８に示すように、第２前提液晶表示素子
は、ＧＨ液晶セル６２とこのＧＨ液晶セル６２に接続さ
れた変調制御手段５０とから構成されている。

【００５９】ＧＨ液晶セル６２は、所定の間隔で対向し
て配された透明基板１ａ，１ｂを有しており、透明基板
１ａの透明基板１ｂとの対向面には、鏡面反射板１２が
設けられ、その上には光学的に複屈折を有する複屈折層
である１／４波長板（以下、λ／４板と称する）７、透
明電極５ａ、液晶分子の配向方向を制御するための配向
膜３ａがこの順に形成されている。ここでは、上記λ／
４板７は、波長５５０ｎｍでλ／４条件を満たすように
設定されている。また、透明基板１ｂの透明基板１ａと
の対向面には、散乱板４、透明電極５ｂ、液晶分子の配
向方向を制御するための配向膜３ｂがこの順に設けられ
ている。そして、上記配向膜３ａ，３ｂ間には、多色性
色素とカイラル剤とを混入した前述と同様の、ＧＨ液晶
層６が挟持されている。

【００６０】変調制御手段５０は、上記ＧＨ液晶セル６
２における透明電極５ａ及び透明電極５ｂに接続されて
おり、透明電極５ａ，５ｂ間に印加される電圧による外
場である電界でＧＨ液晶層６の配向状態を制御し、反射
光の光強度を変調制御するようになっている。

【００６１】上記構成を有する第２前提液晶表示素子の
ＧＨ液晶セル６２の製造方法の一例を説明する。

【００６２】透明基板１ａ，１ｂとしては、先に説明し
た第１前提液晶表示素子と同様のものを用いることがで
き、透明基板１ａとなるガラス基板上に、第１前提液晶
表示素子の鏡面反射板２の場合と同様の手法で鏡面反射
板１２を形成する。次いで、鏡面反射板１２の上に、配
向膜（図示せず）をスピンコート法により均一に形成
し、焼成後ラビングを施し、さらに、その上にアクリル
系の液晶性高分子溶液を塗布成膜し、ガラス転移温度以
上に加熱した後徐冷することでλ／４板７を形成する。
尚、λ／４板７の形成方法は、上記の手法に限るもので
はなく、例えば、特開平７−７２３３１号公報に開示さ
れているように、λ／４のリタデーションを持つ、ポリ
カーボネートや、ポリビニルアルコール樹脂からなる高
分子フィルムを、透明な粘着剤により貼り付けることで
も得られる。λ／４板７は、波長５５０ｎｍで１／４波
長条件を満たすように設計しており、具体的には光学的
なリタデーションが概略１４０ｎｍになるように膜厚を
調整する。

【００６３】一方、透明基板１ｂ上には、散乱板４を第
１前提液晶表示素子と同様の手法により形成し、さらに
ＩＴＯ膜をスパッタ法によって形成することで、透明電
極５ｂを形成する。配向膜３ａ，３ｂも、第１前提液晶
表示素子と同様の手法により形成する。但し、透明基板
１ａと透明基板１ｂとの各ラビング方向は、液晶分子が
１８０度のねじれ角で配向されるように互いに平行とす
る。

【００６４】その後、第１前提液晶表示素子と同様の手
法で、透明基板１ａ，１ｂとを貼り合わせ、基板１ａ，
１ｂ間に、真空脱気によりＧＨ液晶層６となる液晶を注
入し、これにてＧＨ液晶セル６２を作製する。

【００６５】ＧＨ液晶層６の間隔は、ここでも５μｍに
設定したが、特に制限されるものではなく十分な吸収が
得られ、実用的な応答速度が得られる厚さであれば良
く、通常は１〜２０μｍ程度が良い。

【００６６】ここでは、波長５５０ｎｍで１／４波長条
件を満たすようにλ／４板７を形成している。これは、
最も視感度の高い波長で最適化することで、視感度コン
トラストを良好にするためである。そして、このように
一様なリタデーションとすることで、製造プロセスが簡
便で量産性に優れるという利点がある。

【００６７】上記構成の第２前提液晶表示素子では、正
の誘電率異方性を有する液晶材料を用いているので、電
圧無印加時、透明基板１ｂ側からＧＨ液晶層６に入射し
た光の色素分子に平行な成分は吸収され、色素分子に垂
直な成分は吸収されずに透過する。そのため、透過した
光は強く偏光されてλ／４板７に入射することになる。
吸収されなかった光はλ／４板７の光軸に４５度の角度
で入射し、λ／４板７の光学的位相差によって円偏光に
変換される。さらに、鏡面反射板１２によって反射され
た円偏光はもう一度λ／４板７を通ることによって直線
偏光に変換される。このとき、偏光方向は９０度回転さ
れ、色素分子に平行な方向に変換されている。そのた
め、再びＧＨ液晶層６を通過する際に強く吸収され、反
射光強度は入射光強度に比較して非常に小さくなり、暗
表示となる。

【００６８】一方、電圧印加時は、液晶分子とともに色
素分子も立ち上がり、ＧＨ液晶層６に入射した光は吸収
されずに透過し、ほとんど偏光されずにλ／４板７に入
射する。そして、吸収されなかった光はλ／４板７で偏
光されずに鏡面反射板１２によって反射され、再びλ／
４板７を通過して、ＧＨ液晶層６に入る。このときも光
は色素分子により吸収されず、入射した光はそのまま出
射することとなる。すなわち、この場合はλ／４板７は
効果を失い、吸収を大きくすることには殆ど寄与しな
い。このため明表示となる。

【００６９】このようにして表示が行われる際、従来の
凹凸を有する反射板では、反射の際に偏光解消効果によ
り偏光が保存されないため、理想的な動作が得られず、
コントラストが悪化するという問題を有していた。しか
しながら、上記第２前提液晶表示素子では、鏡面反射板
１２としたので、λ／４板７にて円偏光された光は、円
偏光として反射され、再びλ／４板７を通過するとき
に、正確に９０度回転された直線偏光となる。したがっ
て、反射による偏光解消効果がほとんど生じないため理
想的な動作を実現でき低消費電力で、高コントラストな
反射型液晶表示素子を実現できる。

【００７０】図９に、上記のように作製した第２前提液
晶表示素子の反射率の印加電圧依存性を示す。このグラ
フから急峻な閾特性を実現できて、明るく高コントラス
トを実現できることがわかる。

【００７１】また、図１０に、２４０度ねじったＧＨ液
晶層にλ／４板を組み合わせものと、平行配向させたＧ
Ｈ液晶層にλ／４板を組み合わせたものとの、４００ｎ
ｍ〜７００ｎｍの波長領域における反射率を示す。平行
配向とねじれ配向とにおいては、電圧印加時の明表示の
反射率は余り変わらない。しかしながら、電圧無印加時
の暗表示の反射率は両者で大きく異なる。従来技術であ
る平行配向の場合、波長４００ｎｍ〜５００ｎｍ、波長
６００〜７００ｎｍあたりの吸収が悪く、暗表示が黒色
ではなく紫色になる。そのため、暗表示が良好とは言え
ず、コントラストも悪くなる。図１１に、両者の４００
ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域におけるコントラストを示
す。

【００７２】以上の結果から、ＧＨ液晶層にλ／４板を
備えた素子構成においても、ねじれ角を１４０度以上２
５０度以下に設定することで、色付きのない暗（黒）表
示が実現され、さらにコントラストが大きく改善される
ことがわかる。

【００７３】また、図１２に、ＧＨ液晶のねじれ角を一
定にして、λ／４板がある液晶表示素子とλ／４板が設
けられていない液晶表示素子の各反射率の印加電圧依存
性を調べた結果を示す。この図から、ＧＨ液晶をねじる
ことに加えてλ／４板を設けることで、さらに閾特性が
急峻になり、同程度の印加電圧でさらに良好なコントラ
ストを実現できることがわかる。

【００７４】尚、ここでは、明るさを優先させてコント
ラストを高くするために、ねじれ角を１８０度に設定し
ているが、図１０、図１１にて例示したもののように、
ねじれ角を増やすことでさらに高コントラストな表示を
実現できる。

【００７５】図１３に、本実施の形態の反射型液晶表示
素子の構成を断面図にて示す。尚、説明の便宜上、先に
説明した第１前提液晶表示素子、第２前提液晶表示素子
の場合と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付
記し、その説明を省略する。

【００７６】図１３に示すように、本液晶表示素子は、
ＧＨ液晶セル６３とこのＧＨ液晶セル６３に接続された
変調制御手段５０とから構成されている。

【００７７】ＧＨ液晶セル６３は、前述の第２前提液晶
表示素子のＧＨ液晶セル６２と、以下の２点が異なるだ
けで、それ以外は同様の構成を有している。つまり、一
つは、透明基板１ｂに設けられた散乱板４と透明電極５
ｂとの間に、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色に対
応したカラーフィルタ１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）
が介在されている点である。もう一つは、λ／４板７’
（７ａ’，７ｂ’，７ｃ’）の１／４波長条件を与える
光学的なリタデーションが、赤、緑および青の各画素で
変えられている点である。赤、緑および青の各波長で１
／４波長条件を与えるリタデーションは異なるため、各
色の波長に応じて１／４波長条件を与えるリタデーショ
ンとすることで、カラー表示において、より良好な表示
を実現できる。

【００７８】上記ＧＨ液晶セル６３は、上記λ／４板
７’を除けば、ほぼ第２前提液晶表示素子のＧＨ液晶セ
ル６２と同様の手法で作製される。したがって、ここで
は、上記λ／４板７’の作製方法を図１４（ａ）〜
（ｉ）を参照して説明する。尚、図においては、鏡面反
射板１２は省略されている。

【００７９】透明基板１ａの上に、鏡面反射板を形成し
た後、同図（ａ）に示すように、鏡面反射板上に、赤の
波長に対して１／４波長となるようなリタデーションを
有するように膜厚を調整してλ／４板７’となるアクリ
ル性の高分子液晶溶液を塗布成膜する。ここでは、厚さ
は約２μｍとする。このようにして作製した高分子液晶
層３２上に、酸素プラズマ耐性の高いフォトレジスト３
０を全面に塗布し、赤と緑の画素部分をフォトマスク３
１でマスクして、露光する。

【００８０】次いで、現像により、同図（ｂ）に示すよ
うに、青の画素部分のフォトレジスト３０のみ除去す
る。その後、同図（ｃ）に示すように、酸素プラズマに
よるドライエッチングによって、青の画素部分の高分子
液晶層３２を、赤の画素部分の高分子液晶層３２のリタ
デーションが２５ｎｍ程度減ずるだけ（緑の波長に応じ
たリタデーションを有する膜厚と青の波長に応じたリタ
デーションを有する膜厚の差分）エッチングを行う。こ
こでは、０．３１μｍのエッチングを行い、その後、同
図（ｄ）に示すように、残りのフォトレジスト３０を除
去する。

【００８１】次に、同図（ｅ）に示すように、再びフォ
トレジスト３０を全面に塗布し、赤の画素部分のみをフ
ォトマスク３１でマスクして、露光する。そして、現像
により、同図（ｆ）に示すように、青と緑の画素部分の
フォトレジスト３０を除去する。その後、同図（ｇ）に
示すように、酸素プラズマによるドライエッチングによ
って、青及び緑の画素部分の高分子液晶層３２のリタデ
ーションがさらに２５ｎｍ程度減ずるだけ（赤の波長に
応じたリタデーションを有する膜厚と緑の波長に応じた
リタデーションを有する膜厚の差分）エッチングを行
う。

【００８２】これにより、画素毎に異なるリタデーショ
ンを有するλ／４板７’が形成される。そして、同図
（ｈ）に示すように、残りのフォトレジスト３０を除去
した後、同図（ｉ）に示すように、光学的に異方性を示
さない熱硬化性樹脂３３を３μｍ程度塗布し、表面を平
坦化する。

【００８３】このようにして作製したλ／４板７’の、
青色に対応する層７ｃ’のリタデーションは約１１３ｎ
ｍ、緑色に対応する層７ｂ’部分が１３８ｎｍ、赤色に
対応する層７ａ’が１６３ｎｍであり、それぞれ４５２
ｎｍ、５５２ｎｍおよび６５２ｎｍの波長に対して１／
４波長条件を満たすものである。

【００８４】その後、λ／４板７’の青、緑および赤の
各層７ｃ’，７ｂ’，７ａ’に対応するように青、緑お
よび赤のカラーフィルタ１５ｃ，１５ｂ，１５ａを対応
させ、位置合わせした後、前述の第２前提液晶表示素子
と同様の手法によりＧＨ液晶セルを構成してカラー表示
可能な液晶表示素子を作製する。

【００８５】これによれば、明るく、かつコントラスト
が良くて色再現性の良いカラー表示可能な反射型液晶表
示素子を実現できる。

【００８６】〔実施の形態２〕 本発明の実施の他の形態について、図１５、図１６に基
づいて説明すれば、以下の通りである。尚、説明の便宜
上、前記実施の形態にて示した部材と同一の機能を有す
る部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略す
る。

【００８７】図１５に、本実施の形態の反射型液晶表示
素子の前提となる反射型液晶表示素子（以下、第３前提
液晶表示素子と称する）の構成を断面図にて示す。

【００８８】図１５に示すように、第３前提液晶表示素
子は、液晶セル６４とこの液晶セル６４に接続された変
調制御手段５０とから構成されている。

【００８９】液晶セル６４は、所定の間隔で対向して配
された一対の透明基板１ａ，１ｂを有しており、透明基
板１ａにおける透明基板１ｂとの対向面には、平坦な反
射面を有し偏光を保存し得る鏡面反射板１２が設けら
れ、さらにその上には光学的に複屈折を有する複屈折層
である位相差板（位相差層）１６、透明電極５ａ、液晶
分子の配向方向を制御するための配向膜３ａが形成され
ている。また、透明基板１ｂにおける透明基板１ａとの
対向面には、光を散乱させる散乱層である散乱板４が設
けられ、さらにその上には偏光子１７、透明電極５ｂ、
液晶分子の配向方向を制御するための配向膜３ｂが同順
に形成されている。そして、上記配向膜３ａ，３ｂ間に
は、光学的に複屈折を示す液晶層１８が挟持されてい
る。

【００９０】このような散乱板４、偏光子１７をセル内
に設けることにより、透明基板１ｂの厚みによる視差が
無くなる。また、位相差板１６の配設位置は、上記のよ
うな鏡面反射板１２と液晶層１８との間、又は液晶層１
８と偏光子１７との間となる。

【００９１】また、上記位相差板１６を形成するにあた
り、ここでは、波長５５０ｎｍで設計している。これ
は、最も視感度の高い波長で最適化することで、視感度
コントラストを良好にするためである。このように一様
なリタデーションとすることで、製造プロセスが簡便で
量産性に優れるという利点がある。

【００９２】変調制御手段５０は、上記液晶セル６４に
おける透明電極５ａ，５ｂに接続されており、透明電極
５ａ，５ｂ間に印加される電圧による外場である電界で
液晶層１８の配向状態を制御し、反射光の光強度を変調
制御するようになっている。

【００９３】第３前提液晶表示素子の液晶セル６４の作
製方法は、液晶層１８に多色性を示す色素とカイラル剤
が添加されていないこと、偏光子１７を用いているこ
と、及び複屈折層としてλ／４板７’ではなく位相差板
１６が設けられている点を除けば実施の形態１の液晶表
示素子と同様であるので、ここでは、偏光子１７の作製
方法について述べる。

【００９４】偏光子１７は、多色性を有する色素、例え
ばヨウ素等をＰＶＡ（ポリビニルアルコール）に分散さ
せ、これをシート状に加工した後一軸延伸することで偏
光膜を形成し、この偏光膜を、紫外線硬化型の樹脂を用
いて、散乱板４が形成されている透明基板１ｂ上に貼り
付けることで得られる。尚、偏光子の作製方法は上記の
ものに限ることなく、たとえば、特開平７−２７０７６
５号公報に開示されている手法、つまり、基板上に、Ｐ
ＶＡ、ポリアミドイミド、ポリ塩化ビニル等の高分子膜
を塗布して、液晶の配向方向と所定の角度をもつように
ラビング処理を行い、次に、このラビングされた高分子
膜を、ヨウ化カリウム、又はヨウ素をカリウムを混合し
た溶液、又はジスアゾ、トリスアゾ、ジアニシジン系等
の二色性染料を分散した水溶液を塗布、或いは浸すこと
によっても作製できる。

【００９５】上記第３前提液晶表示素子の動作原理は、
液晶層１８の光学的なリタデーションと位相差板１６の
光学的なリタデーションを補償させることにより表示を
行う。例えば、両者のリタデーションが、液晶層１８に
電圧を印加しない状態で１／４波長になるように調整す
れば暗表示を実現でき、０か１／２波長になるように調
整すれば明表示を実現できる。この状態で液晶層１８に
電圧を印加すれば、両者の合計のリタデーションが変化
し、反射率が変化する。すなわち、上記のように、液晶
層１８のリタデーションを変化させることにより、反射
光強度を変調し、表示を行うわけである。

【００９６】尚、詳細な動作に関しては、例えば特開平
６−１１７１１号公報や、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈ
ｙｓ．第３４巻Ｌ１７７ページに記載されている。液晶
分子がねじれ配向を有している場合は、複屈折性にさら
に旋光性が加わるためさらに複雑な動作となる（詳細に
ついては例えば、Ｐｒｃ．ｏｆ．Ｊａｐａｎ Ｄｉｓｐ
ｌａｙ’８９ Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆＴｅｃ．Ｐｅｐｅｒ
１９２ページ等を参照されたい）。

【００９７】上記の第３前提液晶表示素子によれば、偏
光子１７を用いるため第１前提液晶表示素子、第２前提
液晶表示素子、及び実施の形態１の液晶表示素子に比べ
て表示は多少暗くなるものの、ＧＨ方式に比べてコント
ラストに優れるＥＣＢモードを用いているので、コント
ラストや色再現性が良く、また、散乱板４を液晶セル内
に設けているので、視差のない高精細で高品質な反射型
液晶表示素子を実現できる。

【００９８】図１６に、本実施の形態の反射型液晶表示
素子の構成を断面図にて示す。尚、説明の便宜上、先に
説明した第３前提液晶表示素子の場合と同一の機能を有
する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略す
る。

【００９９】図１６に示すように、本実施の形態の液晶
表示素子は、液晶セル６５とこの液晶セル６５に接続さ
れた変調制御手段５０とから構成されている。

【０１００】液晶セル６５は、第３前提液晶表示素子の
液晶セル６４とは、以下の２点が異なるだけで、それ以
外は同様の構成を有している。つまり、一つは、透明基
板１ｂに設けられた偏光子１７と透明電極５ｂとの間
に、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色に対応したカ
ラーフィルタ１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）が介在さ
れている点である。もう一つは、位相差板１６’（１６
ａ’，１６ｂ’，１６ｃ’）の光学的なリタデーション
が、赤、緑および青の各画素で変化させている点であ
る。赤、緑および青の各波長で最適なリタデーションは
異なるため、各色の波長に応じたリタデーションとする
ことで、カラー表示においてコントラストと共に色再現
性がより良好になる。

【０１０１】液晶層１８は複屈折により表示を行うが、
動作原理は第３前提液晶表示素子と基本的に同一である
ので説明は省略する。

【０１０２】上記の液晶セル６５は、位相差板１６’を
除き、ほぼ第３前提液晶表示素子の液晶セル６４と同様
の手法で作製され、位相差板１６’は、実施の形態１の
λ／４板７’と同様の手法で作製できる。但し、位相差
板１６’の光学的なリタデーションは液晶層１８のリタ
デーションによって最適化する必要がある。

【０１０３】上記の液晶表示素子によれば、第３前提液
晶表示素子に比べ、さらにコントラストや色再現性の良
い高精細で高品質な反射型液晶表示素子を実現できる。

【０１０４】なお、前述で述べた各前提となる液晶表示
素子、及び各実施の形態の液晶表示素子は、いずれも液
晶セル単独の場合を例示して説明したが、これらをＴＦ
Ｔ（Thin Film Transistor) やＭＩＭ（Metal-Insulate
r-Metal)等の能動素子と組み合わせることで大容量表示
が行えるのは明らかである。

【０１０５】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に記載
の反射型液晶表示素子は、少なくとも一方が透明な一対
の基板と、該一対の基板に挟持された多色性色素を含有
する液晶層と、該液晶層に電圧を印加するための電極
と、上記一対の基板のうちの透明な基板と液晶層との間
に配された散乱層と、上記一対の基板のうちの透明でな
くともよい基板と液晶層との間に配された平坦な反射面
を有する反射層と、該反射層と上記液晶層との間に配さ
れた１／４波長層とを備え、上記１／４波長層の光学的
なリタデーションが、画素ごとにその画素に対応した色
の有する波長に応じて変えられ、かつ、上記液晶層は、
カイラル剤がさらに添加されて液晶分子が一対の基板の
表面に対して垂直な螺旋軸を中心にねじれており、一対
の基板の一方から他方に至る液晶分子のねじれ角が１４
０度以上２５０度以下の範囲にある構成である。

【０１０６】これにより、十分なコントラストを有し、
色再現性の良好な多色カラー表示可能な反射型液晶表示
素子を実現できるという効果を奏する。

【０１０７】

【０１０８】これにより、明るいＧＨ液晶方式を用いた
反射型液晶表示素子において、効果的なコントラストの
向上を果たし、明るく、かつ高コントラストの優れた反
射型液晶表示素子を実現できるという効果を併せて奏す
る。

【０１０９】本発明の請求項２に記載の反射型液晶表示
素子は、少なくとも一方が透明な一対の基板と、該一対
の基板に挟持された光学的に複屈折を示す液晶層と、該
液晶層に電圧を印加するための電極と、上記一対の基板
のうちの透明な基板と液晶層との間に配された散乱層
と、該散乱層と液晶層との間に配された偏光子と、上記
一対の基板のうちの透明でなくともよい基板と液晶層と
の間に配された平坦な反射面を有する反射層と、該反射
層と液晶層との間、又は液晶層と上記偏光子との間の何
れかに配された位相差層とを備え、上記位相差層の光学
的なリタデーションが、画素ごとにその画素に対応した
色の有する波長に応じて変えられている構成である。

【０１１０】これにより、十分なコントラストを有し、
色再現性の良好な多色カラー表示可能な反射型液晶表示
素子を実現できるという効果を奏する。 また、これによ
り、コントラストの優れたＥＣＢモードの反射型液晶表
示素子において、視差の問題を解決すると共に、リタデ
ーションと反射率との関係において、最大値・最小値を
使用した明表示・暗表示とを可能とし、明るさの向上と
さらなるコントラストの向上を図り、明るく、かつ高コ
ントラストの優れた反射型液晶表示素子を実現できると
いう効果を併せて奏する。

【０１１１】本発明の請求項３に記載の反射型液晶表示
素子の製造方法は、少なくとも一方が透明な一対の基板
と、該一対の基板に挟持された液晶層と、該液晶層に電
圧を印加するための電極と、上記一対の基板のうちの透
明でなくともよい基板と液晶層との間に配された反射層
と、１／４波長層や位相差層等の光学的に複屈折を示す
複屈折層とを備え、該複屈折層の光学的なリタデーショ
ンが、赤、緑および青の画素ごとに色の有する波長に応
じて変えられている反射型液晶表示素子の製造方法であ
って、上記複屈折層の作製にあたり、複屈折層となる材
料層の膜厚を赤の波長に応じたリタデーションを有する
ように調整した後、青の画素部分のみを、緑の波長に応
じたリタデーションを有する膜厚と青の波長に応じたリ
タデーションを有する膜厚の差分だけエッチングし、そ
の後、緑と青の各画素部分を、赤の波長に応じたリタデ
ーションを有する膜厚と緑の波長に応じたリタデーショ
ンを有する膜厚の差分だけエッチングするものである。

【０１１２】これにより、赤、緑および青の画素ごとに
色の有する波長に応じて変えられている複屈折層を、色
毎に別々に作製する場合よりも少ない工程数で作製する
ことができるので、請求項１、２に記載のカラー表示可
能な反射型液晶表示素子の製造工程を簡素化できるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の前提となる反射型液晶表示素子の構成
を示す断面図である。

【図２】２４０度のねじれＧＨ型液晶表示素子における
コントラストの屈折率異方性を示すグラフである。

【図３】スプレイの弾性定数ｋ₁₁をパラメーターとした
ときの反射率の印加電圧依存性を示すグラフである。

【図４】ベンドとスプレイとの弾性定数の比ｋ₃₃／ｋ₁₁
をパラメーターとしたときの反射率の印加電圧依存性を
示すグラフである。

【図５】ＧＨ型液晶表示素子において、液晶のねじれ角
を変化させたときの電圧印加時の反射率の変化を示すグ
ラフである。

【図６】２４０度のねじれ角を有する図１の反射型液晶
表示素子における反射率の印加電圧依存性を示すグラフ
である。

【図７】図１の反射型液晶表示素子における反射率のね
じれ角依存性を示すグラフである。

【図８】本発明の前提となる別の反射型液晶表示素子の
構成を示す断面図である。

【図９】１８０度のねじれ角を有する図８の反射型液晶
表示素子における反射率の印加電圧依存性を示すグラフ
である。

【図１０】２４０度ねじれ角を有する図８の反射型液晶
表示素子と、平行配向したＧＨ液晶層にλ／４板を組み
合わせた反射型液晶表示素子との、反射率の波長依存性
を示すグラフである。

【図１１】２４０度ねじれ角を有する図８の反射型液晶
表示素子と、平行配向したＧＨ液晶層にλ／４板を組み
合わせた反射型液晶表示素子との、コントラストの波長
依存性を示すグラフである。

【図１２】図８の反射型液晶表示素子と、この反射型液
晶表示素子と同じねじれ角を有しＧＨ液晶層にλ／４板
を組み合わせない反射型液晶表示素子との、反射率の印
加電圧依存性を示すグラフである。

【図１３】本発明の実施の形態１における反射型液晶表
示素子の構成を示す断面図である。

【図１４】上記実施の形態１におけるλ／４板の作製方
法を示す工程断面図である。

【図１５】本発明の前提となるさらに別の反射型液晶表
示素子の構成を示す断面図である。

【図１６】本発明の実施の形態２における反射型液晶表
示素子の構成を示す断面図である。

【図１７】従来の反射型液晶表示素子の構成を示す要部
の斜視断面図である。

【図１８】従来の他の反射型液晶表示素子の構成を示す
要部の斜視断面図である。

【符号の説明】

１ａ 透明基板（基板） １ｂ 透明基板（基板） ２ 鏡面反射板（反射層・電極） ３ａ 配向膜 ３ｂ 配向膜 ４ 散乱板（散乱層） ６ 液晶層 ７ λ／４板（１／４波長層，複屈折層） ７’ λ／４板（１／４波長層，複屈折層） １２ 鏡面反射板（反射層） １５ カラーフィルタ １６ 位相差板（位相差層，複屈折層） １６’ 位相差板（位相差層，複屈折層） １７ 偏光子 １８ 液晶層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−199173（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−90431（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1335 520 G02F 1/1335 510 G02F 1/133 500 G02F 1/137 500

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一方が透明な一対の基板と、 該一対の基板に挟持された多色性色素を含有する液晶層
   と、 該液晶層に電圧を印加するための電極と、上記一対の基板のうちの透明な基板と液晶層との間に配
   された散乱層と、 上記一対の基板のうちの透明でなくともよい基板と液晶
   層との間に配された平坦な反射面を有する反射層と、該反射層と上記液晶層との間に配された １／４波長層と
   を備え、上記１／４波長層 の光学的なリタデーションが、画素ご
   とにその画素に対応した色の有する波長に応じて変えら
   れ、かつ、上記液晶層は、カイラル剤がさらに添加されて液
   晶分子が一対の基板の表面に対して垂直な螺旋軸を中心
   にねじれており、一対の基板の一方から他方に至る液晶
   分子のねじれ角が１４０度以上２５０度以下の範囲にあ
   る ことを特徴とする反射型液晶表示素子。
2. 【請求項２】少なくとも一方が透明な一対の基板と、 該一対の基板に挟持された光学的に複屈折を示す液晶層
   と、 該液晶層に電圧を印加するための電極と、 上記一対の基板のうちの透明な基板と液晶層との間に配
   された散乱層と、 該散乱層と液晶層との間に配された偏光子と、 上記一対の基板のうちの透明でなくともよい基板と液晶
   層との間に配された平坦な反射面を有する反射層と、 該反射層と液晶層との間、又は液晶層と上記偏光子との
   間の何れかに配された位相差層とを備え、 上記位相差層の光学的なリタデーションが、画素ごとに
   その画素に対応した色の有する波長に応じて変えられて
   いる ことを特徴とする反射型液晶表示素子。
3. 【請求項３】少なくとも一方が透明な一対の基板と、該
   一対の基板に挟持された液晶層と、 該液晶層に電圧を印
   加するための電極と、上記一対の基板のうちの透明でな
   くともよい基板と液晶層との間に配された反射層と、１
   ／４波長層や位相差層等の光学的に複屈折を示す複屈折
   層とを備え、該複屈折層の光学的なリタデーションが、
   赤、緑および青の画素ごとに色の有する波長に応じて変
   えられている反射型液晶表示素子の製造方法であって、 上記複屈折層の作製にあたり、 複屈折層となる材料層の膜厚を赤の波長に応じたリタデ
   ーションを有するように調整した後、青の画素部分のみ
   を、緑の波長に応じたリタデーションを有する膜厚と青
   の波長に応じたリタデーションを有する膜厚の差分だけ
   エッチングし、その後、緑と青の各画素部分を、赤の波
   長に応じたリタデーションを有する膜厚と緑の波長に応
   じたリタデーションを有する膜厚の差分だけエッチング
   することを特徴とする反射型液晶表示素子の製造方法。