JPH0497121A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は液晶表示素子に関する。

［従来の技術］ 従来の反射型ＳＴＮモードは、バックライトが不要で消
費電力が小さいという特徴を有しており、携帯型の各種
情報機器に広く採用されてきた。

第５図に、従来の反射型ＳＴＮモードを用いた液晶表示
素子の断面図を示す。従来の液晶表示素子は、液晶セル
１と、これを挟んで両側に配置した偏光板２と３、そし
て偏光板３の外側に設けられる反射板４とから成り立っ
ていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の反射型ＳＴＮモードを用いた液晶
表示素子には、表示が暗く、着色も太きいという課題が
あった。また反射型モード特有の、表示が二重に見える
という課題もあった。

第６図に、従来の反射型ＳＴＮ液晶表示素子の、電界オ
フ時とオン時の分光特性を示した。図中４１は電界オフ
時の、また４２は電界オン時の分光特性である。ここで
セル条件は、ツイスト角が２５５度、液晶の複屈折率△
ｎとセルギャップｄの積で表わされるリターデーション
△ｎＸｄの値が０．８５μｍ、偏光軸方向とラビング方
向とのなす角度が４５度である。ＳＴＮモードは、この
ようにオフ時に黄緑色、オン時に青色と、表示の着色が
著しい上、視感反射率も６５％と低く、視認性に劣って
いた。

本発明はこのような課題を解決するもので、その目的と
するところは、新しい反射型液晶モードを導入すること
によって、明るく、色付きが少なく、しかも表示が二重
に見えない液晶表示素子を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の液晶表示素子は、対向する２枚の基板間にツイ
スト配向した液晶を挟持してなる液晶セルと、偏光素子
と検光素子を兼ねた１枚の偏光板と、１枚の反射板とを
備えた液晶表示素子において、該液晶セルの液晶以外に
少なくとも１層の光学的異方体を備えていることを特徴
とする。

また、前記液晶セルの２枚の基板のうち、少なくとも一
方の基板の液晶側表面に、凹凸を有することを特徴とす
る。

また、前記反射板が、前記液晶セル基板の液晶側表面に
設けられていることを特徴とする。

以下、実施例により本発明の詳細を示す。

［実施例］ （実施例１） 第１図は、本発明の液晶表示素子の断面図である。図中
、１は液晶セル、２は偏光板、４は反射板、５は光学的
異方体である。また、１１は上基板、　１２は下基板、
　１３は透明電極、１５は液晶である。液晶は、メルク
社製のＺＬエニー５０６（Δｎ＝０．１４３８）を用い
、セルギャップ５゜６μｍの液晶セルにツイスト配向さ
せた。リターデーション値は０．８１μｍである。また
光学的異方体としては、ポリカーボネート樹脂の一軸延
伸フィルムを用いた。その△ｎは０．００３９、膜厚は
８０μｍで、リターデーション値が０．　３１μｍであ
る。

第３図は、本発明の液晶表示素子の各軸の関係を、観察
方向く即ち第１図の上方向）から児た図である。２１は
偏光板の偏光軸方向、２２は光学的異方体として用いた
一軸延伸フィルムの延伸方向、２３は上基板のラビング
方向、２４は下基板のラビング方向である。また３１は
２１が２３となす角度で左４０度に、３２は２２が２３
となす角度で左２２度に、３３は液晶のツイスト角で左
２６０度にそれぞれ設定した。

第４図は、以上の条件の下で作製した液晶表示素子の分
光特性を示す図である。図中４１は電界オフ時の、また
４２は電界オン時の分光特性である。オフ時の視感反射
率Ｙ　ｏｆｆは８３％と高く、しかもその表示色は非常
に白に近い。またオン時の視感反射率も２．　０％と低
いため、最大取り得るコントラスト比は、１：　４２で
ある。

本実施例の液晶表示素子は、ツイスト角が２６０度と大
きく電圧透過率特性の急峻性が非常に良いため、１／４
８０デユーテイのマルチプレックス駆動を行っても、１
：　２０という高い表示コントラストが得られた。

（実施例２） 実施例２の液晶表示素子も実施例１と同様の構成である
。但し、第１図の液晶セル１には、メルク社製の液晶Ｚ
Ｌエニー４２８　（Δｎ＝０．１２２２）を用いた。セ
ルギャップは６，０μｍであり、リターデーション値は
０．７３μｍである。

また、光学的異方体５としては、ＰＭＭＡ樹脂の一軸延
伸フィルムを用いた。その△ｎは０．０００６１、膜厚
は６００μｍで、リターデーション値が０．３７μｍで
ある。また、第３図において、角度３１を左２１度、角
度３２を左１０度、ツイスト角３３を左２４０度に設定
した。

この時、オフ時には７８％と比較的高い視感反射率Ｙ　
ｏｆｆが得られ、しかもその表示色は白に近かった。ま
たオン時の視感反射率も２．１％と低いため、最大取り
得るコントラスト比は、１：３７と大きい。

また本実施例においては、光学的異方体として、光学的
に負の一軸性を有するＰＭＭＡ樹脂の一軸延伸フィルム
を用いているために、視角特性に優れているという特徴
がある。

（実施例３） 第２図は、本実施例の液晶表示素子の断面図である。図
中、１は液晶セル、２は偏光板、５は光学的異方体であ
る。また、１１は上基板、１２は下基板、１３は透明電
極、１４は画素電極を兼ねた反射膜、１５は液晶である
。液晶セル１には、メルク社製の液晶ＺＬＩ−４４２７
（Δｎ＝０１１２７）を用いて、平均のりタープ−ジョ
ン値を０．６９μｍとした。また、光学的異方体として
は、ポリプロピレン樹脂の一軸延伸フィルムを用いた。

そのΔｎは０．００１８、膜厚は２００μｍで、リター
デーション値が０，３６μｍである。また、第３図にお
いて、角度３１を左１３度、角度３２を左８８度、ツイ
スト角３３を左２２５度に設定した。

この時、オフ時には８０％と比較的高い視感反射″４Ｙ
　ｏｆｆが得られ、しかもその表示色は白に近かった。

またオン時の視感反射率も２．２％と低いため、最大取
り得るコントラスト比は、１：３６と大きい。

なお、ここで反射膜１４は、表面凹凸０．５μｍのすり
ガラスの表面に、スパッタ法により金属アルミニウム薄
膜を設けたものであり、指向性の少ない反射特性を有す
る。なお、金属としてはアルミニウムの他にニッケルや
クロム等の銀白色を有する材料ならば何でもよく、表面
凹凸は金属の表面を荒く研磨したり、薬品処理を行うこ
とによって設けることもできる。

この反射膜を櫛形等にパターン形成する場合には、この
金属薄膜を直接バターニングする方法と、金属薄膜上に
絶縁物を介して透明電極を設け、この透明電極をバター
ニングする方法とがある。　この絶縁物は、表面凹凸を
緩和する効果があるため、ツイスト角が太きく　ｄ　／
　ｐマージン（ｄ：　　セルギャップ、ｐ：　自発ピッ
チ）が狭い場合には有効である。

このように、反射板を液晶セルの中に設けることによっ
て、従来の反射型液晶表示素子に特有の、表示が二重に
見えるという問題を解決することができる。さらに液晶
厚の微小なばらつきが、表示色を平均化し、色付きをさ
らに少なくするという副次的な効果もある。

以上の実施例においては、光学的異方体は、液晶セルと
偏光板の間に置いたが、液晶セルと反射板の間に置くこ
ともできる。さらに光学的異方体は１枚に限らず、２枚
以上用いることによって、さらに高いコントラスト比と
、色付きの少ない表示を得ることかもきる。

また、−軸延伸フィルムの延伸方向２２が表示画面の水
平方向と平行に置けるように、液晶セルのラビング方向
２３及び２４を設定すると、左右方向の視角が広くなっ
て、複数の人が表示を見るのに都合がよい、逆に、延伸
方向２２が表示画面の垂直方向と平行に置けるように、
ラビング方向を設定すると、コントラスト比が向上する
。いずれにせよ、このように−軸延伸フィルムを配置す
ることは、高価なフィルムの取り数を増やし、製造コス
トを下げる上でも非常に有効である。

また、反射板４を半透過型にし、この反射板を挟んで液
晶セルと反対側にバックライトを設ければ、周囲が暗い
ときには透過型デイスプレィとして使うこともでき、反
射型デイスプレィの欠点を補うことができる。ただしそ
の際には、反射板とバックライトの間に、偏光板と、必
要に応じて光学的異方体とを設ける必要がある。

［発明の効果コ 以上述べたように、本発明によれば、新しい反射型液晶
モードを導入することにより、明るく、色付きが少なく
、しかも表示が二重に見えない液晶表示素子を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例１〜２における液晶表示素子
の断面図である。 第２図は、本発明の実施例３における液晶表示素子の断
面図である。 第３図は、本発明の液晶表示素子の各軸の関係を示す図
である。 第４図は、本発明の実施例１における液晶表示素子の電
界オフ時と電界オン時の分光特性を示す図である。 第５図は、従来の液晶表示素子の断面図である。 第６図は、従来の液晶表示素子の電界オフ時と電界オン
時の分光特性を示す図である。 １、液晶セル ２、偏光板（上側） ３、偏光板（下側） ４、反射板 ５、光学的異方体（−軸延伸フィルム）１１、上基板 １２、下基板 １３、透明電極 １４、画素電極を兼ねた反射膜 １５、液晶 ２１、偏光板２の偏光軸（吸収軸あるいは透過軸）方向 ２２、光学的異方体の光軸方向（−軸延伸フィルムの延
伸方向） ２３、上基板１１のラビング方向（液晶配向方向）２４
゜ ３１゜ ３３゜ ４１゜ ４２゜ 下基板１２のラビング方向（液晶配向方向）２１が２３
となす角度 ２２が２３となす角度 液晶１５のツイスト角 電界オフ時の反射光の分光特性 電界オン時の反射光の分光特性 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　鈴木喜三部（ｆｌ！！１名）波長（ｎ
ｍ） 第４図 波長（ｎｍ） 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）対向する２枚の基板間にツイスト配向した液晶を
   挟持してなる液晶セルと、偏光素子と検光素子を兼ねた
   １枚の偏光板と、１枚の反射板とを備えた液晶表示素子
   において、該液晶セルの液晶以外に少なくとも１層の光
   学的異方体を備えていることを特徴とする液晶表示素子
   。
2. （２）前記液晶セルの２枚の基板のうち、少なくとも一
   方の基板の液晶側表面に、凹凸を有することを特徴とす
   る請求項１記載の液晶表示素子。
3. （３）前記反射板が、前記液晶セル基板の液晶側表面に
   設けられていることを特徴とする請求項１記載の液晶表
   示素子。