JPH10288764A - Display device - Google Patents

Display device

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Publication number
JPH10288764A
JPH10288764A JP9097769A JP9776997A JPH10288764A JP H10288764 A JPH10288764 A JP H10288764A JP 9097769 A JP9097769 A JP 9097769A JP 9776997 A JP9776997 A JP 9776997A JP H10288764 A JPH10288764 A JP H10288764A
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JP
Japan
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liquid crystal
film
display device
crystal layer
voltage
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9097769A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoko Koyama
智子 小山
Kanemitsu Kubota
兼充 久保田
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH10288764A publication Critical patent/JPH10288764A/en
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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a uniform and light display with high reflected light intensity by laminating a film and a liquid crystal layer alternately and specifying the relation between the refractive indexes of the liquid crystal layer and film, and the thicknesses of the center part and peripheral part of a display area. SOLUTION: The film and liquid crystal layer are laminated alternately and applied with a voltage to control the light reflection factor. Then at least one pair of a film and a liquid crystal layer meet the requirements 1, 2, 4, and 6 shown by the expressions I and III and also meet at least one of the requirements 3 and 4 shown by the expression II. In the expressions, nLC1(λn) and nLC2(λn) are the refractive indexes of liquid crystal to light of wavelength λn along a long and a short axis, nF1(λn) and nF2(λn) the refractive indexes in the film surface along an X and a Y axis, and dLCC and dFC the thicknesses of the liquid crystal layer and film layer at the center part of the display area, and dLCH and dFH the thicknesses of the display area peripheral part. Here, (k) and (m) are 0 or integers.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は表示装置に関し、特
に、液晶とフィルムの複合多層膜を用いた液晶装置およ
び、この液晶装置により反射/透過を制御する表示装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device, and more particularly to a liquid crystal device using a composite multilayer film of liquid crystal and a film, and a display device which controls reflection / transmission by the liquid crystal device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、反射型液晶表示装置は、微小電力
で動作する表示装置として、ウォッチ、電卓、セルラ
ー、小型携帯機器、各種家庭電器製品等の情報伝達媒体
として大きな発展、普及を遂げてきた。表示モードもT
N(ツイスティド・ネマチック)型、STN(スーパー
ツイスティド・ネマチック)型、強誘電型等、多種発明
されてきた。しかし、これらは全て偏光板を使用するも
のであり、現実的には、液晶素子への入射光の約60%
は該偏光板により、吸収されてしまうため暗い画面とな
り、理想的な反射型表示、例えば白色背景に黒表示とい
った見易さからは遠いものであった。
2. Description of the Related Art Conventionally, a reflection type liquid crystal display device has been greatly developed and spread as a display device which operates with a small amount of electric power, as an information transmission medium for watches, calculators, cellular phones, small portable devices, various home electric appliances and the like. Was. Display mode is also T
Various inventions such as N (twisted nematic) type, STN (super twisted nematic) type, and ferroelectric type have been made. However, these all use a polarizing plate, and in reality, about 60% of the incident light to the liquid crystal element is used.
Is dark because it is absorbed by the polarizing plate, and is far from easy to see, such as an ideal reflective display, for example, a black display on a white background.

【0003】特に反射型カラー液晶表示装置では、偏光
板とカラーフィルター双方による光吸収のため、最大で
も表示装置に入射する入射外光の10%以下の光を反射
して表示することになり、非常に暗く、印刷物表示のよ
うな、明るい鮮やかなカラー表示には、遠く及ばないも
のであった。
In particular, in a reflective type color liquid crystal display device, light is absorbed by both the polarizing plate and the color filter, so that at most 10% or less of the external light incident on the display device is reflected and displayed. It was far inferior to bright, vivid color displays, such as very dark, printed displays.

【0004】最近、上述した欠点を解消し、偏光板を使
わず明るいカラーディスプレイを実現する方法として、
従来例1(特開平6ー294952号公報)が提案さ
れ、注目されている。この提案では、液晶材料と光硬化
性樹脂からなる高分子材料とを混合したものを、一対の
基板間に挿入し、上、下2方向よりレーザー光を照射
し、該2本のレーザー光の干渉パターンにより、液晶と
高分子材料の混合層中に光の強弱縞を得る。そして、こ
の強弱縞パターンに応じ、層状に高分子光硬化樹脂を光
硬化させ、高分子光硬化性樹脂層/液晶層/高分子光硬
化性樹脂層/液晶層/・・・の多層膜を実現し、複合多
層膜干渉反射の原理に従い、特定波長域の光を干渉反射
させる。そして上記一対の基板内面の電極により多層膜
に電圧を印加すると液晶層に於いては、液晶分子の分子
軸方向が変わり、それに伴い、液晶層の屈折率も変化す
る。従って、上記干渉反射の条件から外れ、反射光強度
も変わる。このようにして電圧による光変調が可能とな
り、表示装置として機能する。
Recently, as a method of solving the above-mentioned disadvantages and realizing a bright color display without using a polarizing plate,
Conventional example 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-294952) has been proposed and attracted attention. In this proposal, a mixture of a liquid crystal material and a polymer material made of a photo-curable resin is inserted between a pair of substrates, and laser light is irradiated from two directions, upper and lower, to form a mixture of the two laser lights. By the interference pattern, light intensity stripes are obtained in a mixed layer of liquid crystal and a polymer material. Then, the polymer photo-curable resin is photo-cured in layers according to the strong and weak stripe patterns, and a multilayer film of polymer photo-curable resin layer / liquid crystal layer / polymer photo-curable resin layer / liquid crystal layer /. It realizes interference and reflects light in a specific wavelength range according to the principle of composite multilayer interference reflection. When a voltage is applied to the multilayer film by the electrodes on the inner surfaces of the pair of substrates, the direction of the molecular axis of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer changes, and accordingly, the refractive index of the liquid crystal layer also changes. Therefore, the condition of the interference reflection is deviated, and the intensity of the reflected light also changes. In this manner, light modulation by voltage becomes possible, and functions as a display device.

【0005】上述した表示装置では、偏光板を全く用い
ないため、明るい色を出す事ができるとともに、照射レ
ーザー光の波長、又は照射角度を変える事により、干渉
ピッチを自由に選択でき、光の干渉ピッチを自由に選択
できるため、任意の色の表示色を実現でき、特に反射型
カラー表示装置としては、従来のTN型、STN型の反
射型カラー表示装置に比べ優れたものであった。
In the above-described display device, since no polarizing plate is used, a bright color can be obtained, and the interference pitch can be freely selected by changing the wavelength or the irradiation angle of the irradiation laser light, thereby making it possible to freely select the interference pitch. Since the interference pitch can be freely selected, any desired display color can be realized. In particular, the reflection type color display device is superior to the conventional TN type and STN type reflection type color display devices.

【0006】しかし、上述した表示装置の欠点として、
例えば従来例2(ASIA DISPLAY ’95
P603〜606)に示されるように、2本のレーザー
光の干渉により、光硬化性樹脂の層を作るため、その干
渉ピッチは極めて精度の高いものとなり、干渉反射光の
波長幅が非常に狭く、従って色は鮮やかであるが、反射
型表示としては明るさに欠けるものであった。通常、反
射型表示の背景色としては、白色が最も望ましく、この
ためには可視光の広い波長域にわたって、干渉反射の条
件を充たすようにする必要があるが、上記従来例1、2
では、その構造から、層の上下で干渉ピッチを連続的に
変える事は、極めて困難で、明るい白色表示を得る事に
問題があった。第2の問題としては、光硬化樹脂と液晶
層との境界面は、干渉反射の強度を上げるためにフラッ
ト(平面的)が望ましいが、従来例2に示されるように
細かい凹凸を持った形で接している。従って、全ての入
射光が干渉反射をおこすという事ではなく、一部の光が
透過してしまい、より明るい反射型表示装置を実現する
上で問題となっていた。
However, as a disadvantage of the above-described display device,
For example, Conventional Example 2 (ASIA DISPLAY '95
As shown in P603 to 606), since the layer of the photocurable resin is formed by interference of two laser beams, the interference pitch becomes extremely high, and the wavelength width of the interference reflected light is very narrow. Therefore, although the color is vivid, the reflection type display lacks brightness. Normally, white is most desirable as the background color of the reflective display. For this purpose, it is necessary to satisfy the condition of interference reflection over a wide wavelength range of visible light.
Then, due to the structure, it is extremely difficult to continuously change the interference pitch above and below the layer, and there is a problem in obtaining a bright white display. The second problem is that the interface between the photocurable resin and the liquid crystal layer is preferably flat (flat) in order to increase the intensity of interference reflection. However, as shown in the conventional example 2, the interface has fine irregularities. In contact. Therefore, not all incident light causes interference reflection, but a part of light is transmitted, which is a problem in realizing a brighter reflective display device.

【0007】次にもう一つの従来例として従来例3(特
楷平4−178623号公報)が、やはり偏光板を使わ
ず、干渉反射を利用した明るい反射型カラー表示装置の
例として挙げられる。本従来例に於いては、液晶層とS
iO2層を重ね合わせ、各層の厚みと屈折率とを、干渉
反射の条件に適合するように設定し、特定波長の選択反
射を生じさせる。ここに上下電極間に電圧を印加する
と、前述と同様に液晶層の屈折率が変わり、上記干渉反
射条件から離脱して、反射光強度が変わるため、表示機
能が具現化できるものである。本実施例の問題点は、ま
ず、干渉反射をおこさせる層がSiO2膜/液晶層/S
iO2膜のわずか3層からなり、これでは充分な干渉反
射光強度が得られず、ほとんどの入射光が透過して、下
部の光吸収層に吸収されてしまうため、充分な明るさを
もった反射型表示装置は実現できない。反射光強度を上
げるには、SiO2膜/液晶層/SiO2膜/液晶層/
SiO2膜・・・と少なくとも10層以上の複合多層膜
が好ましいが、本実施例では、その複合多層膜の形成は
極めて困難である。つまり液晶層の上に、直接SiO2
膜を形成する事ができず、本従来例にも図示されている
通り、一旦スペーサー層を全面に形成し、その上にSi
O2膜を形成した後、該スペーサーを周辺部のみを残し
て、それ以外の部分をエッチング除去し、その除去され
た空泡部に液晶を注入し、液晶層を形成している。これ
らは液晶層の上に、直接SiO2膜を形成する事ができ
ない理由から生ずる困難さで、この構造で10層以上の
複合多層膜を製造する事は現実的ではない事は明らかで
ある。更に本実施例では、オーバーエッチング除去され
た空泡部に液晶を注入しているため、液晶分子軸方向を
揃えるための配向処理ができず、注入された液晶の分子
軸方向は、バラバラのドメイン状になっていると考えら
れる。通常、干渉反射光の強度を上げるためには、液晶
層の厚みと屈折率を精度よくコントロールする事が重要
であり、本実施例では上述した様に、屈折率の精密なコ
ントロールが困難で、充分な干渉反射光の強度が得られ
ず、均一で明るい反射型の表示装置の実現には問題があ
った。
Next, as another conventional example, a conventional example 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-178623) is cited as an example of a bright reflective color display device utilizing interference reflection without using a polarizing plate. In this conventional example, the liquid crystal layer and S
The iO2 layers are superposed, the thickness and the refractive index of each layer are set so as to conform to the conditions of interference reflection, and selective reflection of a specific wavelength is caused. When a voltage is applied between the upper and lower electrodes, the refractive index of the liquid crystal layer changes in the same manner as described above, deviating from the interference reflection condition, and the intensity of reflected light changes, so that a display function can be realized. The problem with this embodiment is that the layer causing interference reflection is SiO2 film / liquid crystal layer / S
It is composed of only three layers of iO2 film. With this, sufficient intensity of interference reflected light cannot be obtained, and most of the incident light is transmitted and absorbed by the lower light absorbing layer, so that it has sufficient brightness. A reflective display cannot be realized. In order to increase the intensity of the reflected light, the SiO2 film / liquid crystal layer / SiO2 film / liquid crystal layer /
Although a composite multilayer film of at least 10 layers or more is preferable, the formation of the composite multilayer film is extremely difficult in this embodiment. In other words, directly on the liquid crystal layer,
Since a film cannot be formed, as shown in the conventional example, a spacer layer is once formed on the entire surface, and a Si layer is formed thereon.
After the formation of the O2 film, the spacer is removed by etching except for the peripheral portion, and the liquid crystal is injected into the removed bubble portion to form a liquid crystal layer. These are difficulties caused by the inability to form a SiO2 film directly on the liquid crystal layer, and it is apparent that it is not practical to manufacture a composite multilayer film having 10 or more layers with this structure. Further, in this embodiment, since the liquid crystal is injected into the void portion removed by over-etching, alignment processing for aligning the liquid crystal molecular axis direction cannot be performed. It is considered to be in a state. Usually, in order to increase the intensity of the interference reflected light, it is important to control the thickness and the refractive index of the liquid crystal layer with high precision, and in this embodiment, as described above, it is difficult to precisely control the refractive index. Sufficient intensity of interference reflected light was not obtained, and there was a problem in realizing a uniform and bright reflective display device.

【0008】更に、上述の従来例1、2に於いては、垂
直入射だけしか考慮されていない。実際には、表示装置
で垂直方向に反射されて目に到達した反射光と、表示装
置で斜方向に反射されて目に到達した反射光とは、光路
長/反射条件が異なるから、反射条件を満足して垂直方
向に反射されて目に到達した反射光と、反射条件を満足
して斜方向に反射されて目に到達した反射光とでは波長
が異なる。従って、カラー表示では、表示体の中央部か
ら周辺部にかけて、反射条件を満たす反射光が短波長側
にずれて色が変化してしまい、画面全体で均一な色表現
は不可能であるという問題があった。
Further, in the above-mentioned conventional examples 1 and 2, only normal incidence is considered. In practice, the reflected light that is reflected vertically in the display device and reaches the eyes and the reflected light that is reflected in the oblique direction and reaches the eyes in the display device have different optical path lengths / reflection conditions. The wavelength of the reflected light that is reflected in the vertical direction and satisfies the above condition and reaches the eye differs from the wavelength of the reflected light that satisfies the reflection conditions and is reflected in the oblique direction and reaches the eye. Therefore, in the color display, from the center to the periphery of the display body, the reflected light satisfying the reflection condition shifts to the short wavelength side and changes color, so that uniform color expression over the entire screen is impossible. was there.

【0009】また、白黒表示でも問題がある。反射光で
白色を表示しようとすると、可視光全域(もしくは赤、
緑、青色波長帯)で高反射率を確保して多層膜を設計す
る事が必要である。上述の従来例1、2に於いては、斜
入射光で反射条件が短波長側にずれる事を予め見込んで
多層膜を形成しなければならないが、可視光全域で高反
射率を確保する設計の場合には、可視光よりも短波長域
をも高反射率でカバーする必要があり、また赤、緑、青
色波長帯で高反射率を確保する設計の場合には、ほとん
ど可視光全域で高反射率を確保する必要がある。従っ
て、斜入射を考慮に入れると、多層膜の層数が数倍に多
くなってしまうという問題があった。
There is also a problem in black and white display. If you try to display white with reflected light, the entire visible light range (or red,
It is necessary to design a multilayer film while securing high reflectance in the green and blue wavelength bands). In the above-described conventional examples 1 and 2, the multilayer film must be formed in advance in anticipation that the reflection condition is shifted to the short wavelength side due to obliquely incident light. However, a design that ensures a high reflectance over the entire visible light region is required. In the case of, it is necessary to cover the shorter wavelength region than the visible light with high reflectivity, and in the case of the design that secures the high reflectivity in the red, green, and blue wavelength bands, almost the entire visible light region It is necessary to ensure high reflectance. Therefore, when oblique incidence is taken into consideration, there is a problem that the number of layers of the multilayer film is increased several times.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
技術においては、反射型液晶表示装置として、可視光波
長域の広い波長帯で干渉反射の条件を充たすことが困難
な事、そして、全ての入射光が干渉反射をおこすという
事ではなく、一部の光が透過してしまい、より明るい反
射型表示装置を実現する上で問題があり、また、照射率
の精密なコントロールが困難で、充分な干渉反射光の強
度が得られず、均一で明るい反射型の表示装置の実現に
は問題があった。
As described above, in the prior art, it is difficult for a reflection type liquid crystal display device to satisfy the condition of interference reflection in a wide wavelength band of a visible light wavelength range. Not all incident light causes interference reflection, but part of the light is transmitted.There is a problem in realizing a brighter reflective display device, and precise control of the irradiation rate is difficult. However, there has been a problem in realizing a uniform and bright reflective display device in which sufficient interference reflected light intensity cannot be obtained.

【0011】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、反射光強度の高い均一で明るい表示装置、
更には背景が白色で黒色表示となるモノクロ表示、また
はコントラストの高いカラー表示が可能なより見易い表
示装置を実現可能な表示装置を提供する事を目的とす
る。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has a uniform and bright display device having high reflected light intensity.
It is another object of the present invention to provide a display device capable of realizing a monochrome display in which the background is white and a black display, or a display device which is capable of displaying a color image with high contrast and which is easy to see.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1によれば、フィ
ルムと液晶層とが交互に積層された複合多層膜を備え、
前記複合多層膜に電圧を印加して前記複合多層膜におけ
る光反射率を制御する表示装置であって、前記複合多層
膜の前記フィルムと液晶層のうちの少なくとも隣り合う
一組のフィルムと液晶層との間において、前記液晶層に
使用される液晶の所定の波長(λn)の光に対する長軸
方向の屈折率nLC1(λn)および短軸方向の屈折率nL
C2(λn)と、前記フィルムの前記所定の波長(λn)
の光に対するフィルム面内の互いに直交するX軸方向と
Y軸方向のそれぞれの屈折率nF1(λn)およびnF2
(λn)とを、下記[1]および[2]の条件 [1] nLC1(λn)≧nF1(λn)またはnLC1
(λn)≒nF1(λn)、 [2] nLC2(λn)≒nF2(λn)であって、nLC
1(λn)>nLC2(λn)、nF1(λn)>nF2(λ
n) を満たすようにし、前記表示装置の表示領域中心部にお
ける前記液晶層の厚みdLCCと前記フィルム層の厚みdF
Cとを、下記[3]及び[4]の条件 [3] nF1(λn)・dFC≒(1/4+k/2)・λ
n、 [4] nLC2(λn)・dLCC≦(1/4+m/2)・
λnまたは nLC2(λn)・dLCC≒(1/4+m/
2)・λn (ここで、k、mは0または整数である。)の少なくと
も一方の条件を満たすようにし、前記表示装置の表示領
域周辺部における前記液晶層の厚みdLCHと前記フィル
ム層の厚みdFHとを、下記[5]ないし[6]の条件 [5] dLCC≦dLCH、 [6] dFC≦dFH を満たすようにしたことを特徴とする表示装置が提供さ
れる。
According to the present invention, there is provided a composite multilayer film in which a film and a liquid crystal layer are alternately laminated,
A display device for controlling a light reflectance in the composite multilayer film by applying a voltage to the composite multilayer film, wherein at least one pair of the film and the liquid crystal layer of the composite multilayer film and a liquid crystal layer are adjacent to each other. Between the refractive index nLC1 (λn) in the major axis direction and the refractive index nL in the minor axis direction with respect to light of a predetermined wavelength (λn) of the liquid crystal used in the liquid crystal layer.
C2 (λn) and the predetermined wavelength (λn) of the film
Refractive indexes nF1 (λn) and nF2 in the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to each other in the film plane for the light of
(Λn) and the following conditions [1] and [2] [1] nLC1 (λn) ≧ nF1 (λn) or nLC1
(Λn) ≒ nF1 (λn), [2] nLC2 (λn) ≒ nF2 (λn), where nLC
1 (λn)> nLC2 (λn), nF1 (λn)> nF2 (λ
n) and the thickness dLCC of the liquid crystal layer and the thickness dF of the film layer at the center of the display area of the display device.
C and the following conditions [3] and [4] [3] nF1 (λn) · dFC ≒ (≒ + k / 2) · λ
n, [4] nLC2 (λn) · dLCC ≦ (1 / + m / 2) ·
λn or nLC2 (λn) · dLCC ≒ (1/4 + m /
2) .lambda.n (where k and m are 0 or integers) so that the thickness dLCH of the liquid crystal layer and the thickness of the film layer around the display area of the display device are satisfied. A display device is provided, wherein dFH satisfies the following conditions [5] and [6]: [5] dLCC ≦ dLCH, [6] dFC ≦ dFH.

【0013】また、請求項2によれば、前記表示装置の
前記液晶層の厚みdLCHと前記フィルム層の厚みdFHと
を、前期表示装置の表示領域の中心位置からの距離に依
存して単調増加させたことを特徴とした請求項1に記載
の表示装置が提供される。
According to the second aspect, the thickness dLCH of the liquid crystal layer and the thickness dFH of the film layer of the display device monotonically increase depending on the distance from the center position of the display area of the display device. A display device according to claim 1, wherein the display device is provided.

【0014】また、請求項3によれば、前記表示装置の
表示領域中心点から距離LHの点における前記液晶層の厚
みdLCHと前記フィルム層の厚みdFHとを、下記[7]
ないし[8]の条件 [7] dLCH≒dLCC/cos(θi) [8] dFH≒dFC/cos(θi) (ただしここで、θi=arctan(LH/LE)、LE
は定数とする。)を満たすようにしたことを特徴とする
請求項1に記載の表示装置が提供される。
According to a third aspect of the present invention, the thickness dLCH of the liquid crystal layer and the thickness dFH of the film layer at a distance LH from the center of the display area of the display device are determined by the following [7].
Or [8] [7] dLCH ≒ dLCC / cos (θi) [8] dFH ≒ dFC / cos (θi) (where θi = arctan (LH / LE), LE
Is a constant. 2. The display device according to claim 1, wherein the display device satisfies (1).

【0015】また、請求項4によれば、前記液晶層に使
用される液晶分子の長軸が、電圧無印加時に、少なくと
も前記フィルム近傍において前記フィルムに対しほぼ水
平方向かつ前記X軸方向に配向するようにし、前記複合
多層膜が電圧無印加時に光透過状態となり電圧印加時に
光反射状態となるようにしたことを特徴とする請求項1
乃至3のいずれかに記載の表示装置が提供される。
According to the present invention, the major axis of the liquid crystal molecules used in the liquid crystal layer is oriented substantially horizontally with respect to the film and in the X-axis direction at least near the film when no voltage is applied. 2. The method according to claim 1, wherein the composite multilayer film is in a light transmitting state when no voltage is applied and is in a light reflecting state when a voltage is applied.
The display device according to any one of the first to third aspects is provided.

【0016】また、請求項5によれば、前記nLC1(λ
n)、nLC2(λn)、nF1(λn)およびnF2(λ)
を、前記少なくとも隣り合う一組のフィルムと液晶層と
の間において、下記[9]および[10]の条件 [9] nLC1(λn)≒nF1(λn)、 [10] nLC2(λn)≒nF2(λn) を満たすようにしたことを特徴とする請求項4に記載の
表示装置が提供される。
According to claim 5, the nLC1 (λ
n), nLC2 (λn), nF1 (λn) and nF2 (λ)
The following conditions [9] and [10], [9] nLC1 (λn) ≒ nF1 (λn), [10] nLC2 (λn) ≒ nF2, between at least the pair of adjacent films and the liquid crystal layer. The display device according to claim 4, wherein (λn) is satisfied.

【0017】また、請求項6によれば、前記液晶が電圧
無印加時に前記フィルムに対してプレチルト角をほとん
ど有さないで配向していることを特徴とする請求項4ま
たは5記載の表示装置が提供される。
According to claim 6, the display device according to claim 4 or 5, wherein the liquid crystal is oriented with little pretilt angle with respect to the film when no voltage is applied. Is provided.

【0018】また、請求項7によれば、前記液晶が電圧
無印加時に前記フィルムに対して所定のプレチルト角を
もって配向していることを特徴とする請求項4または5
に記載の表示装置が提供される。
According to a seventh aspect of the present invention, the liquid crystal is oriented with a predetermined pretilt angle with respect to the film when no voltage is applied.
2. A display device according to (1) is provided.

【0019】また、請求項8によれば、前記nF1(λ
n)を、電圧無印加時における前記液晶層の前記所定の
波長(λn)の光に対する前記X軸方向の平均的な屈折
率とほぼ等しくし、且つ前記nF2(λn)を、電圧無印
加時における前記液晶層の前記所定の波長(λn)の光
に対する前記Y軸方向の平均的な屈折率とほぼ等しくし
たことを特徴とする請求項4乃至7のいずれかに記載の
表示装置が提供される。
According to claim 8, the nF1 (λ
n) is substantially equal to the average refractive index of the liquid crystal layer in the X-axis direction for light of the predetermined wavelength (λn) when no voltage is applied, and nF2 (λn) is set when no voltage is applied. The display device according to any one of claims 4 to 7, wherein an average refractive index of the liquid crystal layer for the light of the predetermined wavelength (λn) in the Y-axis direction is substantially equal to the average refractive index in the Y-axis direction. You.

【0020】また、請求項9によれば、前記液晶層に使
用される液晶分子の長軸が、電圧無印加時に、少なくと
も前記液晶層の前記積層方向での中央部付近において、
前記フィルムに対しほぼ垂直方向に配向するようにし、
前記複合多層膜が電圧印加時に光透過状態となり電圧無
印加時に光反射状態となるようにしたことを特徴とする
請求項1乃至3のいずれかに記載の表示装置が提供され
る。
According to the ninth aspect, the major axis of the liquid crystal molecules used in the liquid crystal layer is at least near the center of the liquid crystal layer in the stacking direction when no voltage is applied.
To be oriented substantially perpendicular to the film,
4. The display device according to claim 1, wherein the composite multilayer film is in a light transmitting state when a voltage is applied, and is in a light reflecting state when a voltage is not applied.

【0021】また、請求項10によれば、前記nLC1
(λn)、nLC2(λn)、nF1(λn)およびnF2
(λn)を、前記少なくとも隣り合う一組のフィルムと
液晶層との間において、下記[11]および[12]の
条件 [11] nLC1(λn)≒nF1(λn)、 [12] nLC2(λn)≒nF2(λn) を満たすようにしたことを特徴とする請求項9に記載の
表示装置が提供される。
Further, according to claim 10, the nLC1
(Λn), nLC2 (λn), nF1 (λn) and nF2
(Λn) is defined by the following conditions [11] and [12]: [11] nLC1 (λn) ≒ nF1 (λn), [12] nLC2 (λn) between at least the pair of adjacent films and the liquid crystal layer. 10. The display device according to claim 9, wherein ΔnF2 (λn) is satisfied.

【0022】また、請求項11によれば、前記液晶層に
使用される液晶分子の長軸が、電圧無印加時に、前記フ
ィルム近傍において、前記フィルムに対してほぼ垂直方
向に配向していることを特徴とする請求項9または10
に記載の表示装置が提供される。
According to the eleventh aspect, the major axis of the liquid crystal molecules used in the liquid crystal layer is oriented substantially perpendicular to the film near the film when no voltage is applied. 11. The method according to claim 9, wherein:
2. A display device according to (1) is provided.

【0023】また、請求項12によれば、前記液晶層に
使用される液晶分子の長軸が、電圧無印加時に、前記フ
ィルム近傍において、前記フィルムに対して垂直方向か
ら所定の角度傾いて配項していることを特徴とする請求
項 9または10に記載の表示装置が提供される。
According to the twelfth aspect, the major axis of the liquid crystal molecules used in the liquid crystal layer is inclined at a predetermined angle from the perpendicular direction to the film near the film when no voltage is applied. A display device according to claim 9 or claim 10 is provided.

【0024】また、請求項13によれば、前記nF1(λ
n)を、電圧印加時における前記液晶層の前記所定の波
長の光に対する前記X軸方向の平均的な屈折率とほぼ等
しくし、且つ前記nF2(λn)を、電圧無印加時におけ
る前記液晶層の前記所定の波長(λn)の光に対する前
記Y軸方向の平均的な屈折率とほぼ等しくしたことを特
徴とする請求項9乃至12のいずれかに記載の表示装置
が提供される。
According to the thirteenth aspect, the nF1 (λ
n) is made substantially equal to the average refractive index of the liquid crystal layer in the X-axis direction with respect to the light of the predetermined wavelength when a voltage is applied, and the nF2 (λn) is made equal to the liquid crystal layer when no voltage is applied. 13. The display device according to claim 9, wherein an average refractive index of the light having the predetermined wavelength (λn) is substantially equal to an average refractive index in the Y-axis direction.

【0025】また、請求項14によれば、フィルムと液
晶層とが交互に積層された複合多層膜を備え、前記複合
多層膜に電圧を印加して前記複合多層膜における光反射
率を制御する表示装置であって、前記複合多層膜の前記
フィルムと液晶層のうちの少なくとも隣り合う一組のフ
ィルムと液晶層との間において、前記液晶層に使用され
る液晶の所定の波長(λn)の光に対する長軸方向の屈
折率nLC1(λn)および短軸方向の屈折率nLC2(λ
n)と、前記フィルムの前記所定の波長(λn)の光に
対するフィルム面内の互いに直交するX軸方向とY軸方
向のそれぞれの屈折率nF1(λn)およびnF2(λn)
とを、下記[13]および[14]の条件 [13] nLC2(λn)≦nF1(λn)またはnF1
(λn)≒nLC2(λn)、 [14] nLC2(λn)≒nF2(λn)であって、n
LC1(λn)>nLC2(λn) を満たすようにし、前記表示装置の表示領域中心部にお
ける前記液晶層の厚みdLCCと前記フィルム層の厚みdF
Cとを、下記[15]及び[16]の条件 [15] nF1(λn)・dFC≒(1/4+k/2)・
λn、 [16] nLC1(λn)・dLCC≧(1/4+m/2)
・λn または nLC1(λn)・dLCC≒(1/4+m
/2)・λn (ここで、k、mは0または整数である。)の少なくと
も一方の条件を満たすようにし、前記表示装置の表示領
域周辺部における前記液晶層の厚みdLCHと前記フィル
ム層の厚みdFHとを、下記[17]ないし[18]の条
件 [17] dLCC≦dLCH、 [18] dFC≦dFH を満たすようにしたことを特徴とする表示装置が提供さ
れる。
According to another aspect of the present invention, there is provided a composite multilayer film in which films and liquid crystal layers are alternately laminated, and a voltage is applied to the composite multilayer film to control light reflectance in the composite multilayer film. A display device, wherein at least a predetermined wavelength (λn) of a liquid crystal used in the liquid crystal layer is interposed between a liquid crystal layer and a pair of adjacent films among the film and the liquid crystal layer of the composite multilayer film. The refractive index nLC1 (λn) in the major axis direction and nLC2 (λ
n) and the respective refractive indices nF1 (λn) and nF2 (λn) in the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to each other in the film plane for the light of the predetermined wavelength (λn) of the film.
And [13] nLC2 (λn) ≦ nF1 (λn) or nF1
(Λn) ≒ nLC2 (λn), [14] nLC2 (λn) ≒ nF2 (λn), and n
LC1 (λn)> nLC2 (λn), and the thickness dLCC of the liquid crystal layer and the thickness dF of the film layer at the center of the display area of the display device
C and the following conditions [15] and [16] [15] nF1 (λn) · dFC ≒ (1/4 + k / 2) ·
λn, [16] nLC1 (λn) · dLCC ≧ (1 / + m / 2)
・ Λn or nLC1 (λn) ・ dLCC ≒ (1/4 + m
/ 2) · λn (where k and m are 0 or integers) so that the thickness dLCH of the liquid crystal layer and the thickness of the film layer around the display area of the display device are satisfied. A display device characterized in that the thickness dFH satisfies the following conditions [17] to [18]: [17] dLCC ≦ dLCH, [18] dFC ≦ dFH.

【0026】また、請求項15によれば、前記表示装置
の前記液晶層の厚みdLCHと前記フィルム層の厚みdFH
とを、前期表示装置の表示領域の中心位置からの距離に
依存して単調増加させたことを特徴とした請求項14に
記載の表示装置が提供される。
Further, according to claim 15, the thickness dLCH of the liquid crystal layer and the thickness dFH of the film layer of the display device.
Is monotonically increased depending on the distance from the center position of the display area of the display device.

【0027】また、請求項16によれば、前記表示装置
の表示領域中心点から距離LHの点における前記液晶層の
厚みdLCHと前記フィルム層の厚みdFHとを、下記[1
9]ないし[20]の条件 [19] dLCH≒dLCC/cos(θi) [20] dFH≒dFC/cos(θi) (ただしここで、θi=arctan(LH/LE)、LE
は定数とする。)を満たすようにしたことを特徴とする
請求項14に記載の表示装置が提供される。
According to claim 16, the thickness dLCH of the liquid crystal layer and the thickness dFH of the film layer at a point at a distance LH from the center of the display area of the display device are determined by the following [1].
9] to [20] [19] dLCH ≒ dLCC / cos (θi) [20] dFH ≒ dFC / cos (θi) (where θi = arctan (LH / LE), LE
Is a constant. 15. The display device according to claim 14, wherein the display device is configured to satisfy the following.

【0028】また、請求項17によれば、前記液晶層に
使用される液晶分子の長軸が、電圧無印加時に、少なく
とも前記フィルム近傍において前記フィルムに対しほぼ
水平方向かつ前記X軸方向に配向するようにし、前記複
合多層膜が電圧印加時に光透過状態となり電圧無印加時
に光反射状態となるようにしたことを特徴とする請求項
14乃至16のいずれかに記載の表示装置が提供され
る。
According to the seventeenth aspect, the major axis of the liquid crystal molecules used in the liquid crystal layer is oriented substantially horizontally with respect to the film and in the X-axis direction at least near the film when no voltage is applied. 17. The display device according to claim 14, wherein the composite multilayer film is in a light transmitting state when a voltage is applied, and is in a light reflecting state when a voltage is not applied. .

【0029】また、請求項18によれば、前記nLC1
(λn)、nLC2(λn)、nF1(λn)およびnF2
(λn)を、前記少なくとも隣り合う一組のフィルムと
液晶層との間において、下記[21]の条件 [21] nF1(λn)≒nLC2(λn)≒nF2(λ
n) であって、nLC1(λn)>nLC2(λn) を満たすようにしたことを特徴とする請求項17に記載
の表示装置が提供される。
According to claim 18, the nLC1
(Λn), nLC2 (λn), nF1 (λn) and nF2
(Λn) is defined by the following condition [21] nF1 (λn) ≒ nLC2 (λn) ≒ nF2 (λ) between the at least one pair of adjacent films and the liquid crystal layer.
18. The display device according to claim 17, wherein n) is such that nLC1 (λn)> nLC2 (λn).

【0030】また、請求項19によれば、前記液晶が電
圧無印加時に前記フィルムに対してプレチルト角をほと
んど有さないで配向していることを特徴とする請求項1
7または18に記載の表示装置が提供される。
According to a nineteenth aspect, the liquid crystal is oriented with almost no pretilt angle with respect to the film when no voltage is applied.
The display device according to 7 or 18 is provided.

【0031】また、請求項20によれば、前記液晶が電
圧無印加時に前記フィルムに対して所定のプレチルト角
をもって配向していることを特徴とする請求項17また
は18に記載の表示装置が提供される。
According to a twentieth aspect, the display device according to the seventeenth or eighteenth aspect, wherein the liquid crystal is oriented with a predetermined pretilt angle with respect to the film when no voltage is applied. Is done.

【0032】また、請求項21によれば、前記nF1(λ
n)を、電圧印加時における前記液晶層の前記所定の波
長の光に対する前記X軸方向の平均的な屈折率とほぼ等
しくしたことを特徴とする請求項17乃至20のいずれ
かに記載の表示装置が提供される。
According to claim 21, the nF1 (λ
21. The display according to claim 17, wherein n) is substantially equal to an average refractive index of the liquid crystal layer in the X-axis direction for light of the predetermined wavelength when a voltage is applied. An apparatus is provided.

【0033】また、請求項22によれば、前記nF2(λ
n)を、電圧印加時における前記液晶層の前記所定の波
長の光に対する前記X軸方向の平均的な屈折率とほぼ等
しくしたことを特徴とする請求項17乃至20のいずれ
かに記載の表示装置が提供される。
Further, according to claim 22, the nF2 (λ
21. The display according to claim 17, wherein n) is substantially equal to an average refractive index of the liquid crystal layer in the X-axis direction for light of the predetermined wavelength when a voltage is applied. An apparatus is provided.

【0034】また、請求項23によれば、前記液晶層に
使用される液晶分子の長軸が、電圧無印加時に、少なく
とも前記液晶層の前記積層方向での中央部付近におい
て、前記フィルムに対しほぼ垂直方向に配向するように
し、前記複合多層膜が電圧無印加時に光透過状態となり
電圧印加時に光反射状態となるようにしたことを特徴と
する請求項14に記載の表示装置が提供される。
According to the twenty-third aspect, the major axis of the liquid crystal molecules used in the liquid crystal layer, when no voltage is applied, at least near the center of the liquid crystal layer in the laminating direction with respect to the film. 15. The display device according to claim 14, wherein the display device is provided so as to be substantially vertically oriented, and the composite multilayer film is in a light transmitting state when no voltage is applied and is in a light reflecting state when a voltage is applied. .

【0035】また、請求項24によれば、前記nLC1
(λn)、nLC2(λn)、nF1(λn)およびnF2
(λn)を、前記少なくとも隣り合う一組のフィルムと
液晶層との間において、下記[27]の条件 [27] nF1(λn)≒nLC2(λn)≒nF2(λ
n) であって、nLC1(λn)>nLC2(λn) を満たすようにしたことを特徴とする請求項23に記載
の表示装置が提供される。
According to claim 24, the nLC1
(Λn), nLC2 (λn), nF1 (λn) and nF2
(Λn) is defined by the following condition [27] nF1 (λn) ≒ nLC2 (λn) ≒ nF2 (λ) between at least the pair of adjacent films and the liquid crystal layer.
n) wherein n LC1 (λn)> nLC2 (λn) is satisfied. The display device according to claim 23, wherein:

【0036】また、請求項25によれば、前記液晶層に
使用される液晶分子の長軸が、電圧無印加時に、前記フ
ィルム近傍において前記フィルムに対してほぼ垂直方向
に配向していることを特徴とする請求項23または24
に記載の表示装置が提供される。
According to claim 25, the major axis of the liquid crystal molecules used in the liquid crystal layer is oriented substantially perpendicular to the film near the film when no voltage is applied. 25. The method according to claim 23, wherein
2. A display device according to (1) is provided.

【0037】請求項26によれば、前記液晶層に使用さ
れる液晶分子の長軸が、電圧無印加時に、前記フィルム
近傍において、前記フィルムに対して垂直方向から所定
の角度傾いて配向していることを特徴とする請求項23
または24に記載の表示装置が提供される。
According to the twenty-sixth aspect, the major axis of the liquid crystal molecules used in the liquid crystal layer is oriented at a predetermined angle from the direction perpendicular to the film near the film when no voltage is applied. 24. The method of claim 23, wherein
Or a display device according to item 24.

【0038】また、請求項27によれば、前記nF1(λ
0)を、電圧無印加時における前記液晶層の前記所定の
波長(λn)の光に対する前記X軸方向の平均的な屈折
率とほぼ等しくししたことを特徴とする請求項23また
は24のいずれかに記載の表示装置が提供される。
According to claim 27, the nF1 (λ
25. The liquid crystal display device according to claim 23, wherein 0) is substantially equal to an average refractive index of the liquid crystal layer in the X-axis direction for light of the predetermined wavelength (λn) when no voltage is applied. A display device according to any one of the first to third aspects is provided.

【0039】また、請求項28によれば、前記nF2(λ
n)を、電圧無印加時における前記液晶層の前記所定の
波長(λn)の光に対する前記Y軸方向の平均的な屈折
率とほぼ斉しくしたことを特徴とする請求項23または
24のいずれかに記載の表示装置が提供される。
According to claim 28, the nF2 (λ
25. The liquid crystal display device according to claim 23, wherein n) is substantially equal to an average refractive index of the liquid crystal layer in the Y-axis direction with respect to light having the predetermined wavelength (λn) when no voltage is applied. A display device according to any one of the first to third aspects is provided.

【0040】また、請求項29によれば、前記複合多層
膜の複数のフィルムと複数の液晶層との間で請求項1乃
至28のいずれかの要件を満たすようにしたことを特徴
とする請求項1乃至28のいずれかに記載の表示装置が
提供される。
According to claim 29, between the plurality of films of the composite multilayer film and the plurality of liquid crystal layers, any one of claims 1 to 28 is satisfied. Item 30. A display device according to any one of Items 1 to 28 is provided.

【0041】また、請求項30によれば、前記所定の波
長(λn)の光のP波およびS波に対して、請求項1乃
至28のいずれかの要件をそれぞれ満たす少なくとも2
つの前記複合多層膜を積層して設け、前記積層された複
合多層膜に電圧を印加して前記積層された複合多層膜の
光反射率を制御することを特徴とする表示装置が提供さ
れる。
According to claim 30, at least two of the P-wave and S-wave of the light having the predetermined wavelength (λn) satisfying any one of claims 1 to 28, respectively.
A display device is provided, wherein two composite multilayer films are provided in a stacked manner, and a voltage is applied to the stacked composite multilayer films to control the light reflectance of the stacked composite multilayer films.

【0042】また、請求項31によれば、複数の異なる
所定の波長(λn=λ1、λ2、λ3、・・・、λL)
に対して、請求項1ないし28のいずれかに記載の条件
をそれぞれ満たす複数の前記複合多層膜を積層して設
け、前記積層された複数の複合多層膜に電圧を印加して
前記積層された複数の複合多層膜の光反射率を制御する
ことを特徴とする表示装置が提供される。
According to claim 31, a plurality of different predetermined wavelengths (λn = λ1, λ2, λ3,..., ΛL)
A plurality of the composite multilayer films each satisfying the condition according to any one of claims 1 to 28 are provided in a stacked manner, and a voltage is applied to the stacked multiple multilayer films to perform the stacking. A display device characterized by controlling the light reflectance of a plurality of composite multilayer films is provided.

【0043】また、請求項32によれば、複数の異なる
所定の波長(λn=λ1、λ2、λ3、・・・、λL)
の光のそれぞれのP波とS波に対して請求項1ないし2
8のいずれかに記載の条件をそれぞれ満たす複数の前記
複合多層膜を積層して設け、前記積層された複数の複合
多層膜に電圧を印加して前記積層された複数の複合多層
膜の光反射率を制御することを特徴とする表示装置が提
供される。
According to claim 32, a plurality of different predetermined wavelengths (λn = λ1, λ2, λ3,..., ΛL)
3. The P-wave and the S-wave of the light of claim 1, wherein
8. A plurality of the composite multilayer films, each of which satisfies the condition described in any one of 8 above, are provided in a stacked manner, and a voltage is applied to the plurality of the laminated multilayer multilayers to reflect light of the stacked plurality of the composite multilayer films. A display device is provided that controls the rate.

【0044】また、請求項33によれば、前記複合多層
膜における前記フィルムの層数と前記液晶層の層数との
合計層数または前記積層された複数の複合多層膜におけ
る前記フィルムの層数と前記液晶層の層数との合計層数
を100以上としたことを特徴とする請求項1乃至28
のいずれかに記載の表示装置が提供される。
According to claim 33, the total number of the number of layers of the film and the number of layers of the liquid crystal layer in the composite multilayer film or the number of layers of the film in the plurality of laminated composite multilayer films. 29. The total number of layers of the liquid crystal layer and the number of the liquid crystal layers is 100 or more.
A display device according to any one of the above.

【0045】また、請求項34によれば、前記複数の異
なる所定の波長(λn=λ1、λ2、λ3、・・・、λ
L)の光が、可視光であることを特徴とする請求項1乃
至28のいずれかに記載の表示装置が提供される。
According to claim 34, the plurality of different predetermined wavelengths (λn = λ1, λ2, λ3,..., Λ
29. The display device according to claim 1, wherein the light of L) is visible light.

【0046】また、本発明において、上記各請求項記載
の発明は、好ましくは、前記複合多層膜または前記積層
された複数の複合多層膜が一対の基板間に狭持される。
Further, in the present invention, in the invention described in each of the above claims, preferably, the composite multilayer film or the plurality of laminated composite multilayer films is sandwiched between a pair of substrates.

【0047】そして、好ましくは、前記一対の基板の一
方の外側に光散乱手段を配置し、前記一対の基板の他方
の外側に光吸収手段を具備する。
Preferably, a light scattering means is arranged outside one of the pair of substrates, and a light absorbing means is provided outside the other of the pair of substrates.

【0048】前記液晶層は、好ましくは、ネマチック液
晶、もしくはスメクチック液晶、もしくはネマチック液
晶型高分子液晶、もしくはスメクチック型高分子液晶、
もしくはそれらの混合物からなる。
The liquid crystal layer is preferably formed of a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, a nematic liquid crystal polymer liquid crystal, or a smectic polymer liquid crystal.
Alternatively, it consists of a mixture thereof.

【0049】また、前記液晶層はディスコティック液
晶、もしくはディスコティック液晶とネマチック液晶と
の混合物からなることも好ましい。
The liquid crystal layer is preferably made of discotic liquid crystal or a mixture of discotic liquid crystal and nematic liquid crystal.

【0050】また、前記液晶層はネマチック液晶分子か
らなり、且つ該液晶分子の長軸は、電圧無印加時に前記
基板又は前記フィルムに対しほぼ水平方向に配列させて
なるようにすることができる。
Further, the liquid crystal layer may be composed of nematic liquid crystal molecules, and the major axis of the liquid crystal molecules may be arranged substantially horizontally with respect to the substrate or the film when no voltage is applied.

【0051】また、前記液晶層はネマチック液晶分子か
らなり、且つ該液晶分子の長軸は、電圧無印加時に前記
基板又は前記フィルムに対しほぼ垂直方向に配列させて
なるようにしてもよい。
Further, the liquid crystal layer may be composed of nematic liquid crystal molecules, and a major axis of the liquid crystal molecules may be arranged in a direction substantially perpendicular to the substrate or the film when no voltage is applied.

【0052】また、前記光吸収手段は、前記複合多層膜
を透過する任意の波長帯域もしくは可視光領域の波長帯
域の光を吸収するようにすることが好ましい。
Further, it is preferable that the light absorbing means absorbs light in an arbitrary wavelength band or a wavelength band in a visible light region that passes through the composite multilayer film.

【0053】また、前記積層された複数の複合多層膜を
一対の基板間に狭持する場合には、好ましくは、前記一
対の基板の内面または外面に電極をそれぞれ設け、前記
積層された複数の複合多層膜間の所定の部分に、少なく
とも片面、好ましくは両面に電極を有する中間層を一層
もしくは複数層介在させ、前記一対の基板の一方の外側
に光散乱手段、前記一対の基板の他方の外側に光吸収手
段を配置する。
In the case where the plurality of laminated composite multilayer films are sandwiched between a pair of substrates, preferably, electrodes are provided on the inner surface or the outer surface of the pair of substrates, respectively. At a predetermined portion between the composite multilayer films, at least one side, preferably one or more intermediate layers having electrodes on both sides are interposed, and light scattering means is provided outside one of the pair of substrates and the other of the pair of substrates. The light absorbing means is arranged outside.

【0054】また、好ましくは、前記各複合多層膜毎に
独立に電圧印加する電極を配置する。
Preferably, an electrode to which a voltage is independently applied is arranged for each of the composite multilayer films.

【0055】また、好ましくは、前記液晶層はネマチッ
ク液晶分子からなり、前記表示装置は、該ネマチック液
晶分子の略長軸方向もしくは該長軸方向と略直交する方
向の偏光成分の光を反射するように設定された複合多層
膜を少なくとも含む。
Preferably, the liquid crystal layer is composed of nematic liquid crystal molecules, and the display device reflects light having a polarization component substantially in the major axis direction of the nematic liquid crystal molecules or in a direction substantially orthogonal to the major axis direction. At least the composite multilayer film set as described above.

【0056】また、好ましくは、前記フィルムは光学的
に略一軸性を持ったフィルム、又は延伸させたフィルム
である。
Preferably, the film is an optically substantially uniaxial film or a stretched film.

【0057】また、好ましくは、前記積層された複合多
層膜を2つのブロックに分割し、第1のブロックの液晶
層の液晶分子長軸方向と第2のブロックの液晶層の液晶
分子長軸方向とをほぼ直交させる。
Preferably, the laminated composite multilayer film is divided into two blocks, and the liquid crystal molecules in the first block and the liquid crystal molecules in the second block have the major axis direction. Are substantially orthogonal to each other.

【0058】この場合に、好ましくは、前記第1及び第
2のブロックに独立に電圧印加する電極を配置する。
In this case, preferably, electrodes for independently applying a voltage are arranged in the first and second blocks.

【0059】また、好ましくは、前記フィルム面の少な
くとも一面に前記液晶層の材料を塗布し、前記液晶材料
が塗布されたフィルムを、複数層ローラーで重ね合わ
せ、一体化させて前記複合多層膜を形成する。
Preferably, the material of the liquid crystal layer is applied to at least one surface of the film, and the film coated with the liquid crystal material is overlapped with a plurality of layer rollers and integrated to form the composite multilayer film. Form.

【0060】そして、好ましくは、前記ローラーで重ね
合わせる際に、定められた温度に加熱して、前記液晶層
の粘度を下げた状態で、一体化させる。
[0060] Preferably, when the liquid crystal layers are superposed by the rollers, they are heated to a predetermined temperature to be integrated while the viscosity of the liquid crystal layer is lowered.

【0061】また、前記フィルムに予め一軸延伸処理を
施し、液晶分子を配向させる配向機能持たせておくこと
も好ましい。
It is also preferable that the film is previously subjected to a uniaxial stretching treatment so as to have an alignment function for aligning liquid crystal molecules.

【0062】また、前記フィルム面上に前記液晶層の材
料を塗布し、前記液晶材料が塗布されたフィルムを、複
数層ローラーで重ね合わせ、一体化させた後、更に圧延
ローラーで延伸処理を施し、フィルムの厚みと液晶層の
厚みを、所定の値に合わせ込むことにより前記複合多層
膜を形成することも好ましい。
Further, the material of the liquid crystal layer is coated on the film surface, the film coated with the liquid crystal material is overlapped with a plurality of layer rollers, integrated, and then subjected to a stretching treatment with a rolling roller. It is also preferable to form the composite multilayer film by adjusting the thickness of the film and the thickness of the liquid crystal layer to predetermined values.

【0063】また、前記フィルムに導電性を付与させて
もよい。
Further, the film may be provided with conductivity.

【0064】また、前記複合多層膜は、前記液晶層と前
記フィルムを少なくとも10層以上積層して構成するこ
とが望ましい。
It is desirable that the composite multilayer film is formed by laminating at least 10 layers of the liquid crystal layer and the film.

【0065】さらに好ましくは、前記複合多層膜は、前
記液晶層と前記フィルムを少なくとも21層以上積層し
て構成する。
[0065] More preferably, the composite multilayer film is formed by laminating at least 21 layers of the liquid crystal layer and the film.

【0066】[0066]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を添付の
図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0067】(第1の実施の形態)図1は、本発明に係
わる表示装置の基本構造及びその基本原理を示す図、す
なわち、反射/透過を制御する光変調素子の基本構造を
示す図である。1及び2は、透明プラスチック板、もし
くは透明プラスチックフィルム、もしくは透明ガラス板
からなる上、下基板、3および4は、該上、下基板1、
2上にそれぞれ形成された透明電極層で、酸化インジウ
ム、酸化スズ、またはそれらの混合物からなる。8、
9、10、11は液晶層5、6、7はプラスチックフィ
ルム(以下、単にフィルムと呼ぶ)で、該液晶層8、
9、10、11と該フィルム5、6、7は交互に重なり
合って複合多層膜18を構成している。液晶層8、9、
10、11およびフィルム5、6、7は後述するよう
に、表示装置の中心領域Cから周辺領域Aに向かって厚
さが除々に厚くなるように作製されていて、図(1)に
於いて、左右対称である。12は上下の基板1、2を接
着固定する周辺シール部で、以上より本発明の表示装置
は基本的に構成されている。本実施例の構成に於いて
は、液晶層8、9、10、11は誘電異方性が正のネマ
チック液晶を用い、その液晶分子長軸はフィルム5、
6、7の面にほぼ水平に配向させてある。
(First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a basic structure and a basic principle of a display device according to the present invention, that is, a diagram showing a basic structure of a light modulation element for controlling reflection / transmission. is there. 1 and 2 are made of a transparent plastic plate or a transparent plastic film or a transparent glass plate, and the lower substrate, 3 and 4 are the upper and lower substrates 1,
2 is a transparent electrode layer formed on each of the electrodes 2, and is made of indium oxide, tin oxide, or a mixture thereof. 8,
9, 10, 11 are liquid crystal layers 5, 6, 7 are plastic films (hereinafter simply referred to as films).
9, 10, 11 and the films 5, 6, 7 alternately overlap to form a composite multilayer film 18. Liquid crystal layers 8, 9,
The films 10, 11, and the films 5, 6, 7 are manufactured so that the thickness gradually increases from the central region C to the peripheral region A of the display device, as described later. Symmetrical. Reference numeral 12 denotes a peripheral sealing portion for bonding and fixing the upper and lower substrates 1 and 2, and the display device of the present invention is basically configured as described above. In the configuration of the present embodiment, the liquid crystal layers 8, 9, 10, and 11 use nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy, and the major axis of the liquid crystal molecules is the film 5,
The planes 6 and 7 are oriented substantially horizontally.

【0068】図1の13の領域は、上下の電極3、4間
に電圧が印加されていない領域(詳しくは液晶のしきい
値電圧以下の電圧印加状態の領域を示すと考えてもよ
い。以下、各実施の形態および各実施例に於ける電圧無
印加の状態とは同様の状態であると考えてもよい。)の
状態を示す。ここでは、液晶分子はフィルム面に対し、
ほぼ水平に配向した状態であり、液晶層の液晶分子長軸
方向の屈折率はnLC1である。図1の14の領域は、上
下の電極3、4間に電圧の印加されている領域(詳しく
は液晶の飽和電圧の印加状態の領域を示す。以下、各実
施の形態および各実施例に於ける電圧印加の状態とは同
様の状態であると考えてもよい。)の状態を示す図であ
る。ここでは液晶分子はフィルム面に対し略垂直に配向
した状態で、液晶層の屈折率は液晶分子短軸方向の屈折
率nLC2である。ネマチック液晶の一般的性質により、
電圧印加の有無により液晶層の屈折率は変化し、 nLC1>nLC2 ・・・(1) である。そこで、 nLC2=nF (nF はフィルムの屈折率) ・・・ (2) (2)式を充たすような液晶材料及びフィルム材を選定
し、上記液晶層8、9、10、11およびフィルム5、
6、7に使用すると図1に示すように電圧印加領域14
では、上記液晶層とフィルムとの境界では屈折率差がな
く、入射光16はそのまま透過する。
The region 13 in FIG. 1 may be considered as a region where no voltage is applied between the upper and lower electrodes 3 and 4 (specifically, a region where a voltage lower than the threshold voltage of the liquid crystal is applied). Hereinafter, the state where no voltage is applied in each embodiment and each example may be considered to be the same state.). Here, the liquid crystal molecules are
The liquid crystal layer is substantially horizontally aligned, and the refractive index of the liquid crystal layer in the long axis direction of the liquid crystal molecules is nLC1. A region 14 in FIG. 1 indicates a region where a voltage is applied between the upper and lower electrodes 3 and 4 (specifically, a region where a saturation voltage of the liquid crystal is applied. Hereinafter, in each embodiment and each example). (It may be considered that the voltage application state is the same as the voltage application state.). Here, the liquid crystal molecules are oriented substantially perpendicular to the film surface, and the refractive index of the liquid crystal layer is the refractive index nLC2 in the minor axis direction of the liquid crystal molecules. Due to the general properties of nematic liquid crystals,
The refractive index of the liquid crystal layer changes depending on whether a voltage is applied or not, and nLC1> nLC2 (1). Therefore, nLC2 = nF (nF is the refractive index of the film) (2) A liquid crystal material and a film material satisfying the expression (2) are selected, and the liquid crystal layers 8, 9, 10, 11 and the film 5,
When used in 6 and 7, as shown in FIG.
Thus, there is no difference in the refractive index at the boundary between the liquid crystal layer and the film, and the incident light 16 is transmitted as it is.

【0069】実際には、上述した様に、液晶分子は上記
液晶層の層内全てで、フィルム面に対して垂直に配列す
る事はなく、フィルム面に近接した液晶分子はフィルム
面に水平な方向成分を持つ配向を取る。従って、この時
の各液晶層の平均的な屈折率はnLC2とはならず、それ
よりも大きな屈折率《nLC2》(《nLC2》>nLC2)と
なる。この場合にはフィルムの屈折率nFを《nLC2》と
した場合、すなわち、 《nLC2》=nF ・・・(2)’ の場合に入射光16を最も強く透過する。
In actuality, as described above, the liquid crystal molecules are not arranged vertically to the film surface in all of the layers of the liquid crystal layer, and the liquid crystal molecules close to the film surface are horizontal to the film surface. Take an orientation with a directional component. Accordingly, the average refractive index of each liquid crystal layer at this time does not become nLC2, but becomes a higher refractive index << nLC2 >>(<< nLC2 >>> nLC2). In this case, when the refractive index nF of the film is set to << nLC2 >>, that is, when << nLC2 >> = nF (2) ', the incident light 16 is transmitted most strongly.

【0070】更に好ましくは、フィルムには若干の複屈
折性(X軸方向の屈折率をnF1、Y軸方向の屈折率をnF
2とする。なおここでX軸方向とはフィルムに隣接する
上記液晶分子の長軸方向であり、Y軸方向とは同短軸方
向である。)を持たせ、 《nLC2》=nF1 ・・・(2)’’ nLC2=nF2・・・(2)’’’ とすれば、入射光は、表面、裏面による反射損失を除き
殆ど透過する。この条件下では、入射角度には関係なく
全ての入射角度で一様に透過する事となる。
More preferably, the film has a slight birefringence (refractive index in the X-axis direction is nF1 and refractive index in the Y-axis direction is nF1).
Assume 2. Here, the X axis direction is the major axis direction of the liquid crystal molecules adjacent to the film, and the Y axis direction is the same minor axis direction. ), And << nLC2 >> = nF1 (2) ″ nLC2 = nF2 (2) ′ ″, the incident light is almost transmitted except for the reflection loss due to the front and back surfaces. Under this condition, light is transmitted uniformly at all incident angles regardless of the incident angle.

【0071】次に、電圧無印加領域13に於いては、文
献1(応用光学11、鶴田匡夫著、4ー3ー3(II)参
照)に示すような光学条件を充たしている。
Next, in the voltage non-applied area 13, the optical conditions as shown in Document 1 (Applied Optics 11, by Masao Tsuruta, see 4-3-3 (II)) are satisfied.

【0072】先ず、表示装置の中心部C点では、垂直入
射光に対して、 nLC1・dLCC=(1/4+m/2)・λ0 (dLCCはC点での液晶層8、9 、10、11の厚み、λ0 は、入射光15、15’、16の波長、mは0又は 任意の整数)・・・(3) nF・dFC=(1/4+k/2)・λ0 (dFCはC点でのフィルム5、6、 7の表示装置の厚み、kは0又は任意の整数)・・・(4) を充たすように液晶層8、9、10、11の厚みと、フ
ィルム5、6、7の厚みを設定すれば、図1に示すよう
に、波長λ0の垂直入射光15を最も強く干渉反射す
る。
First, at point C at the center of the display device, nLC1 · dLCC = (1 / + m / 2) · λ0 (dLCC is the liquid crystal layer 8, 9, 10, 11 at point C with respect to the vertically incident light. Λ0 is the wavelength of incident light 15, 15 ′, 16; m is 0 or any integer) (3) nF · dFC = ((+ k / 2) · λ0 (dFC is at point C (4) The thickness of the liquid crystal layers 8, 9, 10 and 11 and the thickness of the films 5, 6, 7 so as to satisfy the following. When the thickness is set, as shown in FIG. 1, the vertically incident light 15 having the wavelength λ0 is reflected most strongly by interference.

【0073】一方、周辺領域に於いては中心点Cより
も、液晶層8、9、10、11とフィルム5、6、7の
厚みが厚く設定されている。中心点CからLH離れた点
Hでは、 dLCH(θi)=dLCC/cos(θi)(dLCH(θi) はH点での液晶層 8、9、10、11の厚み、θi=arctan(LH/LE)・・・(5) dFH(θi)=dFC/cos(θi)(dFH(θi)はフィルム5、6、7 のH点での厚み、LEは定数)・・・(6) を充たすように液晶層8、9、10、11の厚みと、フ
ィルム5、6、7の厚みを設定すれば、図1に示すよう
に、H点に於いても波長λ0の斜入射光15’を最も強
く干渉反射する事となる。
On the other hand, in the peripheral area, the thicknesses of the liquid crystal layers 8, 9, 10, 11 and the films 5, 6, 7 are set to be thicker than the center point C. At a point H that is LH away from the center point C, dLCH (θi) = dLCC / cos (θi) (dLCH (θi) is the thickness of the liquid crystal layers 8, 9, 10, 11 at the point H, θi = arctan (LH / LE) (5) dFH (θi) = dFC / cos (θi) (dFH (θi) is the thickness of the film 5, 6, 7 at the point H, LE is a constant). By setting the thicknesses of the liquid crystal layers 8, 9, 10 and 11 and the thicknesses of the films 5, 6, and 7 as described above, the oblique incident light 15 'having the wavelength λ0 can be obtained even at the point H as shown in FIG. The strongest interference reflection occurs.

【0074】LEは予め仮定された、目と液晶との間の
距離であって、液晶の画面の大きさと用途とから適当な
値に定めることが出来る。
LE is the distance between the eye and the liquid crystal, which is assumed in advance, and can be set to an appropriate value depending on the size of the liquid crystal screen and the application.

【0075】図1に於いては、表示装置のある一方向の
断面図のみを示しているが、液晶層8、9、10、1
1、フィルム5、6、7の厚みは、任意の方向で、式
(5)、(6) を充たす事が必要である。
FIG. 1 shows only one cross-sectional view of the display device in one direction, but the liquid crystal layers 8, 9, 10, 1
1. It is necessary that the thicknesses of the films 5, 6, and 7 satisfy Expressions (5) and (6) in arbitrary directions.

【0076】なお、ここまで厳密に式(5)、(6)を
充たす膜厚のフィルムを作製しなくても、おおよそ式
(5)、(6) に従って、表示装置中心領域から周辺
領域にかけて、液晶層8、9、10、11、フィルム
5、6、7の膜厚を単調に増加させた複合多層膜とする
事は、均一膜厚の複合多層膜と比較して、かなり良好な
表示が可能である。白色表示の場合でも、総膜層数を
削減する事が可能である。また、表示領域の縦横比が異
なる場合には、縦あるいは横方向のいずれか一方の長手
方向のみで(5)、(6)式を満たすように、液晶層
8、9、10、11、フィルム5、6、7の膜厚を設定
することも有効である。
It is to be noted that even if a film having a film thickness satisfying the equations (5) and (6) is not strictly produced, the display area can be changed from the central area to the peripheral area according to the equations (5) and (6). The use of a composite multilayer film in which the thicknesses of the liquid crystal layers 8, 9, 10, 11 and the films 5, 6, 7 are monotonically increased provides a much better display than a composite multilayer film having a uniform thickness. It is possible. Even in the case of white display, the total number of film layers
It is possible to reduce. When the display areas have different aspect ratios, the liquid crystal layers 8, 9, 10, 11, and the film are formed so as to satisfy Expressions (5) and (6) only in one of the longitudinal and lateral directions. It is also effective to set the film thickness of 5, 6, and 7.

【0077】反射光17、17’の強度は、上記液晶層
及びフィルムの枚数の多い程、言い換えれば上記複合多
層膜の層数の多い程、反射光の強度は増す。本実施の形
態の図面では、フィルムと液晶層との合計で7層しか描
かれていないが、好ましくは10層以上が良い。
The intensity of the reflected light 17, 17 'increases as the number of the liquid crystal layers and films increases, in other words, as the number of layers of the composite multilayer film increases, the intensity of the reflected light increases. Although only seven layers in total of the film and the liquid crystal layer are drawn in the drawings of the present embodiment, preferably, ten or more layers are good.

【0078】以上の様に、正の誘電異方性を持つネマチ
ック液晶材料とフィルム材料とを(2)式、(2)’式
または(2)’’式および(2)’’’式を充たす様に
それぞれ選定し、(3)、(4)、(5)、(6)式を
充たす様に液晶層の厚みとフィルムの厚みとを合わせ込
み、上記液晶層とフィルムを交互に好ましくは10層以
上積み重ねれば、電圧印加時には入射光が透過し、電圧
無印加時には入射光が反射する光変調素子が出来、表示
装置として機能する事が判る。そして、上記表示装置で
は、光を吸収する偏光板を使用せず、光を有効に利用し
た明るい表示装置となる事も明らかである。更にフィル
ムと液晶層との境界面がフラットであるため、従来例1
に比べ、その干渉反射強度も明るさで優れている事も判
る。また斜入射にも対応していて、表示装置全領域で、
波長λ0の光の反射/透過を制御出来る事から、均一の
色表示を行う事が可能である。
As described above, the nematic liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy and the film material are expressed by the following formulas (2), (2) ′ or (2) ″ and (2) ″ ″. The thickness of the liquid crystal layer and the thickness of the film are adjusted so as to satisfy the formulas (3), (4), (5), and (6). When ten or more layers are stacked, a light modulation element that transmits incident light when a voltage is applied and reflects the incident light when no voltage is applied can be formed, and it can be seen that the element functions as a display device. Further, it is apparent that the display device described above does not use a polarizing plate that absorbs light, and is a bright display device that effectively utilizes light. Further, since the interface between the film and the liquid crystal layer is flat, the conventional example 1
It can also be seen that the interference reflection intensity is superior in brightness as compared with. It also supports oblique incidence, and in the entire display device area,
Since the reflection / transmission of the light having the wavelength λ0 can be controlled, uniform color display can be performed.

【0079】上述した第1の実施の形態では、液晶層と
してネマチック液晶材料を用いたが、複屈折性を有し、
電界で液晶分子方向が変わり、それにより屈折率が変化
する条件を備えた材料ならば何でも良く、ネマチック液
晶の他、スメクチック液晶、カイラルスメクチック液
晶、ネマチック液晶分子又はスメクチック液晶分子をポ
リマー鎖に結合させた高分子液晶、更には上記液晶と高
分子液晶の混合物などの材料も液晶層として使用でき
る。
In the above-described first embodiment, a nematic liquid crystal material is used for the liquid crystal layer.
Any material can be used as long as the direction of the liquid crystal molecules is changed by the electric field and the refractive index is changed by the electric field.In addition to nematic liquid crystals, smectic liquid crystals, chiral smectic liquid crystals, nematic liquid crystal molecules or smectic liquid crystal molecules are bonded to polymer chains. A material such as a polymer liquid crystal and a mixture of the above liquid crystal and the polymer liquid crystal can also be used as the liquid crystal layer.

【0080】特に文献2(液晶、基礎編、岡野光治・小
林駿介共著、培風館、1.3参照)に示されるディスコ
ディック液晶を用いれば、光学的に負の一軸性を持った
複屈折性を有している事から、フィルム層に略水平に配
向させた時、入射光に対する屈折率が全ての偏光方向で
一様となり、より強い多層膜干渉反射が得られる。この
場合、上記ディスコティック液晶そのものだけを電界で
分子方向制御してもよいが、特にネマチック液晶とディ
スコティック液晶とを混合した液晶を用いれば、粘度も
下がり、より容易に電界に従って分子軸の向きを変える
事ができる。
In particular, if the discotic liquid crystal described in Document 2 (Liquid Crystal, Basic Edition, written by Kouji Okano and Shunsuke Kobayashi, Baifukan, 1.3) is used, birefringence having an optically negative uniaxial property is obtained. Therefore, when the film is oriented substantially horizontally on the film layer, the refractive index with respect to the incident light becomes uniform in all polarization directions, and a stronger multilayer interference reflection is obtained. In this case, the molecular direction of only the discotic liquid crystal itself may be controlled by an electric field, but in particular, when a liquid crystal in which a nematic liquid crystal and a discotic liquid crystal are mixed is used, the viscosity decreases, and the direction of the molecular axis is more easily adjusted according to the electric field. Can be changed.

【0081】尚、本実施の形態を反射型表示装置として
用いる場合、下基板2の外側に光吸収層を配置してもよ
く、電圧無印加領域で波長λ0光の表示、電圧印加領域
で透過光が吸収されて黒色表示となる。偏光板が不要で
コントラストの高い表示装置が実現できる。
When the present embodiment is used as a reflection type display device, a light absorbing layer may be disposed outside the lower substrate 2 to display light of wavelength λ0 in a region where no voltage is applied and transmit light in a voltage applied region. The light is absorbed to produce a black display. A display device having a high contrast without a polarizing plate can be realized.

【0082】また、図1においては、液晶分子が無印加
領域13において、一方向(紙面に水平な方向)のみに
配向させてあり、この時には、紙面に水平な偏光成分の
みが干渉反射され、その反射光強度は、入射光15、1
5’強度の50%以下に減ってしまい、暗い表示画面と
なる。従って、反射光強度を100%近くにして明るい
反射型表示を実現させるためには、図1に示す複合多層
膜を有する第1の液晶表示体に加え、第2の液晶表示体
を用意して、その第2の液晶表示体の電圧無印加時にお
ける液晶分子の長軸方向が第1の液晶表示体の同長軸方
向と直交するように、第1の液晶表示体に重ね合わせれ
ば、P偏光、S偏光とも干渉反射され、明るい反射型液
晶表示装置が実現できることは明らかである。本発明に
おける以下の実施例においては、説明を簡単にするため
に、直交する第2の液晶表示体を省略し、第1の液晶表
示体のみで説明しているが、実際には全て第2の液晶表
示体と重ね合わせて使用することを前提としている。
Further, in FIG. 1, the liquid crystal molecules are oriented in only one direction (direction parallel to the plane of the paper) in the non-applied area 13, and at this time, only the polarization component horizontal to the plane of the paper is interference-reflected. The reflected light intensity is the incident light 15, 1
The intensity is reduced to 50% or less of the 5 'intensity, resulting in a dark display screen. Therefore, in order to realize a bright reflective display by setting the reflected light intensity to near 100%, in addition to the first liquid crystal display having the composite multilayer film shown in FIG. 1, a second liquid crystal display is prepared. If the second liquid crystal display is superimposed on the first liquid crystal display such that the major axis direction of the liquid crystal molecules when no voltage is applied is perpendicular to the same major axis direction of the first liquid crystal display, It is clear that both the polarized light and the S-polarized light are interference-reflected and a bright reflective liquid crystal display device can be realized. In the following embodiments of the present invention, for the sake of simplicity, the orthogonal second liquid crystal display is omitted, and only the first liquid crystal display is described. It is assumed that it is used by being superimposed on the liquid crystal display of the above.

【0083】(第2の実施例)次に本発明に係わる表示
装置の第2の実施の形態を図3により説明する。31、
32は各々上、下基板であり互に対向する面上に透明電
極膜33、34をそれぞれ有する。23、24、25、
26は各々液晶層で、27、28、29は各々フィルム
で、各液晶層と各フィルムは図示する様に、交互に重な
り合った構造をとり、全体として複合多層膜30を形成
している。35はエポキシ樹脂等からなり上下基板を固
着する周辺シール部である。本実施の形態では、誘電異
方性が正のネマチック液晶材料を上記液晶層23、2
4、25、26に使用し、各フィルム層に対してほぼ水
平配向をさせている。液晶層23、24、25、26お
よびフィルム27、28、29は後述するように、表示
装置の中心領域Cから周辺領域に向かって厚さが除々に
厚くなるように作製されていて、図3に於いては、左右
対称である。
(Second Embodiment) Next, a display device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 31,
Numeral 32 denotes upper and lower substrates, respectively, having transparent electrode films 33 and 34 on surfaces facing each other. 23, 24, 25,
Reference numeral 26 denotes a liquid crystal layer, and reference numerals 27, 28, and 29 denote films. Each liquid crystal layer and each film alternately overlap each other as shown in the figure to form a composite multilayer film 30 as a whole. Reference numeral 35 denotes a peripheral seal portion made of epoxy resin or the like and fixing the upper and lower substrates. In the present embodiment, a nematic liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy is used for the liquid crystal layers 23 and 2.
4, 25, 26, with a substantially horizontal orientation for each film layer. As described later, the liquid crystal layers 23, 24, 25, and 26 and the films 27, 28, and 29 are manufactured so that the thickness gradually increases from the central region C to the peripheral region of the display device. Is symmetric.

【0084】上記ネマチック液晶材料の複屈折率をnLC
1’(液晶分子の長軸方向)、nLC2’(液晶分子の短軸
方向)とし、nLC1’>nLc2’となるように設定する。
一方、フィルム27、28、29は一軸性の複屈折性を
有するフィルムであり、その屈折率はX軸方向の屈折率
をnF1'、Y軸方向の屈折率をnF2'とし、nF1’>nF2’
となるように設定する。一般的にフィルムを延伸処理し
た場合、多くのフィルム材は延伸方向の光軸屈折率が大
きく、延伸方向と直交する方向の光軸屈折率が小さくな
る一軸性の複屈折率性を示す事が知られている。この場
合、延伸方向が上記X軸であり、該X軸と直交する方向
がY軸となる。そして、上記ネマチック液晶分子は各フ
ィルム27、28、29の各面に対し水平にかつその分
子長軸方向を上記フィルムのX軸方向に配列させてあ
る。
The birefringence of the above nematic liquid crystal material is expressed by nLC
1 ′ (the major axis direction of the liquid crystal molecules) and nLC2 ′ (the minor axis direction of the liquid crystal molecules) are set so that nLC1 ′> nLc2 ′.
On the other hand, the films 27, 28, and 29 are films having uniaxial birefringence, and the refractive indices in the X-axis direction are nF1 ', the refractive index in the Y-axis direction is nF2', and nF1 '> nF2. '
Set so that In general, when a film is stretched, many film materials exhibit a uniaxial birefringence in which the optical axis refractive index in the stretching direction is large and the optical axis refractive index in the direction perpendicular to the stretching direction is small. Are known. In this case, the stretching direction is the X axis, and the direction orthogonal to the X axis is the Y axis. The nematic liquid crystal molecules are arranged horizontally with respect to each surface of each of the films 27, 28, and 29, and the molecular major axis direction is arranged in the X-axis direction of the film.

【0085】さらに本実施の形態では、電圧無印加領域
40で波長λ0の入射光36が透過するように条件を設
定してある。すなわち、波長λ0に対して、 nLC1’=nF1’・・・(7) nLC2’=nF2’・・・(7)’ を充たす様に、まず液晶材料、及びフィルム材料を選定
する。
Further, in the present embodiment, conditions are set so that the incident light 36 having the wavelength λ0 is transmitted in the no-voltage application region 40. That is, first, a liquid crystal material and a film material are selected so as to satisfy nLC1 ′ = nF1 ′ (7) nLC2 ′ = nF2 ′ (7) ′ with respect to the wavelength λ0.

【0086】次に電圧印加部で波長λ0の入射光37が
もっとも強く干渉反射を起こすように文献1に従って、
膜厚を設定している。
Next, in accordance with Reference 1, the incident light 37 having the wavelength λ0 causes the strongest interference reflection in the voltage application section.
The film thickness is set.

【0087】すなわち、表示装置の中心部C点では、垂
直入射光に対して、 nLC2’・dLC’=(1/4+m/2)・λ0・・・(8) nF1’・dFc’=(1/4+k/2)・λ0 ・・・(8)’ (ここで、dLCC’とdFC’ はそれぞれ、液晶層23、
24、25、26及びフィルム27、28、29のC点
での厚み、k、mは0又は任意の整数)の条件を充たす
ように設定されている。
That is, at point C at the center of the display device, nLC2 ′ · dLC ′ = (1 / + m / 2) · λ0 (8) nF1 ′ · dFc ′ = (1) / 4 + k / 2) · λ0 (8) ′ (where dLCC ′ and dFC ′ are the liquid crystal layer 23 and
24, 25, 26 and the thicknesses of the films 27, 28, 29 at point C, k and m are set to 0 or an arbitrary integer).

【0088】一方、周辺領域に於いては中心点Cより
も、液晶層23、24、25、26及びフィルム27、
28、29のC点での厚みが厚く設定されている。中心
点CからLH離れた点Hでは、 dLCH’=dLCC’/cos(θi) ・・・(9) dFH’=dFC’/cos(θi) ・・・(9)’ (dLH’ は液晶層23、24、25、26のH点での
厚み、θi=arctan(LH/LE)、dFH/’はフ
ィルム27、28、29のH点での厚み)を充たす。
On the other hand, in the peripheral area, the liquid crystal layers 23, 24, 25, 26 and the film 27,
The thickness at point C of 28 and 29 is set thick. At a point H that is LH away from the center point C, dLCH ′ = dLCC ′ / cos (θi) (9) dFH ′ = dFC ′ / cos (θi) (9) ′ (dLH ′ is a liquid crystal layer 23, 24, 25, and 26 at the point H, θi = arctan (LH / LE), and dFH / 'is the thickness of the films 27, 28, and 29 at the point H).

【0089】このように各液晶層の厚み(dLc’)と各
フィルムの厚み(dF’)を設定すれば、電圧無印加領
域40では波長λ0の入射光36は透過し、電圧印加領
域39では波長λ0の入射光37、37’は反射し、反
射光38、38’となる。従って、入射光の角度にかか
わらず、全ての反射角度で良好な反射が得られる。
When the thickness (dLc ′) of each liquid crystal layer and the thickness (dF ′) of each film are set in this manner, the incident light 36 having the wavelength λ0 is transmitted in the no-voltage application region 40 and is transmitted in the voltage application region 39. The incident lights 37 and 37 'having the wavelength λ0 are reflected and become reflected lights 38 and 38'. Therefore, good reflection is obtained at all reflection angles regardless of the angle of the incident light.

【0090】なお、ここまで厳密に式(8)、
(8)’、(9)、(9)’を充たす膜厚のフィルムを
作製しなくても、おおよそこれらの式に従って、表示装
置中心領域から周辺領域にかけて、液晶層23、24、
25、26、フィルム27、28、29の膜厚を単調に
増加させた複合多層膜とする事は、均一膜厚の複合多層
膜と比較して、かなり良好な表示が可能である。白色表
示の場合でも、総膜層数を 削減する事が可能である。
また、表示領域の縦横比が異なる場合には、縦あるいは
横方向のいずれか一方の長手方向のみで(8)、
(8)’、(9)、(9)’式を満たすように、液晶
層、フィルムの膜厚を設定することも有効である。
Note that the expressions (8) and (8)
According to these formulas, the liquid crystal layers 23, 24, 24
The use of a composite multilayer film in which the film thicknesses of the films 25, 26 and the films 27, 28, 29 are monotonically increased enables a much better display as compared with a composite multilayer film having a uniform film thickness. Even in the case of white display, it is possible to reduce the total number of film layers.
If the display area has a different aspect ratio, only one of the longitudinal and lateral directions (8)
It is also effective to set the thicknesses of the liquid crystal layer and the film so as to satisfy the expressions (8) ′, (9) and (9) ′.

【0091】前述した様に、本実施の形態に於いても反
射光強度を上げて、明るい表示装置を得るためには、複
合多層膜30の液晶層及びフィルムの層数を少なくとも
10層以上にする事が好ましい。以上の様に、本実施の
形態では電圧印加時に入射光を反射し、電圧無印加時に
入射光を透過する表示装置で、第1の実施の形態とは、
逆転したパターン表示が可能となる。
As described above, also in this embodiment, in order to increase the reflected light intensity and obtain a bright display device, the number of liquid crystal layers and films of the composite multilayer film 30 should be at least 10 or more. Is preferred. As described above, in the present embodiment, a display device that reflects incident light when a voltage is applied and transmits incident light when a voltage is not applied is the same as the first embodiment.
Inverted pattern display becomes possible.

【0092】尚、本実施例の形態を反射型表示装置とし
て用いる場合、下基板32の外側に光吸収層を配置して
もよく、電圧無印加領域は透過光が吸収されて黒色表示
となり、電圧印加領域では波長λ0光の表示となる、偏
光板が不要でコントラストの高い表示装置が実現でき
る。
When the embodiment of this embodiment is used as a reflection type display device, a light absorbing layer may be arranged outside the lower substrate 32, and the region where no voltage is applied absorbs the transmitted light to give a black display. In the voltage application region, a display device with high contrast that does not need a polarizing plate and can display light of wavelength λ0 can be realized.

【0093】(第3の実施の形態)図2は本発明の第3
の実施の形態で、41、42はそれぞれ上、下基板、4
3、44はそれぞれ該上、下基板41、42の互いに対
向する面上にそれぞれ形成された透明電極、45はエポ
キシ樹脂等からなり上下基板を固着する周辺シール部で
ある。46、47、48、49は液晶層で、フィルム5
0、51、52とそれぞれ交互に積層され、複合多層膜
57を形成している。本実施の形態に於いては、液晶層
46、47、48、49にはネマチック液晶材料を用
い、該ネマチック液晶材の分子配向は、電圧無印加時に
於いて、上、下基板41、42、及びフィルム50、5
1、52の各面に対して液晶分子の長軸を略垂直(ホメ
オトロピック配列)に配向させておく。そして、上記ネ
マチック液晶として誘電異方性が負の液晶材を選択すれ
ば、上記上下電極43、44間にほぼ飽和電圧が印加さ
れた電圧印加領域54では、上記液晶分子は上、下基板
41、42及びフィルム50、51、52の各面にほぼ
水平に配向する。上記ネマチック液晶材のその分子長軸
方向の屈折率をnLC1’’、その分子短軸方向の屈折率
をnLC2’’(nLC1’’>nLC2’’)となるように設
定し、入射光55、56、56’の波長λ0に対して、 nLC2’’=nF1’’=nF2’’(nF1’’、nF2’’はそれぞれフィルム 50、51、52のX軸及びY軸方向の屈折率)・・・(10) (10)式を充たすように上記液晶層46、47、4
8、49と上記フィルム50、51、52の材料を選択
すれば、電圧無印加領域(詳しくは液晶のしきい値電圧
以下の電圧印加状態の領域)53に於いては、上記フィ
ルムと液晶層の境界面に於いては屈折率の差が殆どな
く、波長λ0の入射光55はほぼ透過する。
(Third Embodiment) FIG. 2 shows a third embodiment of the present invention.
In the embodiment, 41 and 42 are upper and lower substrates, respectively.
Reference numerals 3 and 44 denote transparent electrodes respectively formed on the opposing surfaces of the upper and lower substrates 41 and 42, and 45 denotes a peripheral seal portion made of epoxy resin or the like and fixing the upper and lower substrates. 46, 47, 48 and 49 are liquid crystal layers,
0, 51, and 52 are alternately stacked to form a composite multilayer film 57. In this embodiment, a nematic liquid crystal material is used for the liquid crystal layers 46, 47, 48, and 49, and the molecular orientation of the nematic liquid crystal material is such that the upper and lower substrates 41, 42, And films 50, 5
The major axes of the liquid crystal molecules are oriented substantially vertically (homeotropic alignment) with respect to the surfaces 1 and 52. If a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is selected as the nematic liquid crystal, the liquid crystal molecules in the voltage application region 54 where a substantially saturated voltage is applied between the upper and lower electrodes 43 and 44 are applied to the upper and lower substrates 41. , 42 and films 50, 51, 52 are oriented substantially horizontally. The refractive index of the nematic liquid crystal material in the molecular major axis direction is set to nLC1 ″, and the refractive index in the molecular minor axis direction is set to nLC2 ″ (nLC1 ″> nLC2 ″). For a wavelength λ0 of 56, 56 ′, nLC2 ″ = nF1 ″ = nF2 ″ (nF1 ″, nF2 ″ are refractive indexes in the X-axis and Y-axis directions of the films 50, 51, 52, respectively). .. (10) The above liquid crystal layers 46, 47, 4 so as to satisfy the expression (10).
8 and 49 and the materials of the films 50, 51 and 52, the film and the liquid crystal layer in the no-voltage application region (specifically, the region where the voltage is applied below the threshold voltage of the liquid crystal) 53 There is almost no difference in the refractive index at the boundary surface, and the incident light 55 having the wavelength λ0 is substantially transmitted.

【0094】ここでも前述したように入射光55に対す
る液晶層46、47、48、49の各層の層内にわたる
平均屈折率≪nLC2’’≫とフィルムの屈折率とを一致
させる事が、最も強い透過光を得るために有効である。
Here, as described above, it is the strongest that the average refractive index {nLC2 ″} of the liquid crystal layers 46, 47, 48, and 49 for the incident light 55 in the respective layers coincides with the refractive index of the film. This is effective for obtaining transmitted light.

【0095】更に入射光波長λ0に対して、表示装置の
中心部C点では、垂直入射光56に対して、 nLC1’’・dLC’’=(1/4+m/2)・λ0・・・(11) nF1’’・dFc’’=(1/4+k/2)・λ0 ・・・(11)’ (ここで、dLCC’’とdFC’’ はそれぞれ、液晶層4
6、47、48、49及びフィルム50、51、52の
C点での厚み、k、mは0又は任意の整数)の条件を充
たすように設定されている。
Further, for the incident light wavelength λ0, at the central point C of the display device, for the vertically incident light 56, nLC1 ″ · dLC ″ = (1 / + m / 2) · λ0. 11) nF1 ″ · dFc ″ = (1 / + k / 2) · λ0 (11) ′ (where dLCC ″ and dFC ″ are the liquid crystal layers 4
6, 47, 48, and 49 and the thicknesses of the films 50, 51, and 52 at the point C, and k and m are set to 0 or an arbitrary integer).

【0096】一方、周辺領域に於いては中心点Cより
も、液晶層46、47、48、49及びフィルム50、
51、52の厚みが厚く設定されている。中心点Cから
LH離れた点Hでは、 dLCH’’=dLCC’’/cos(θi) ・・・(12) dFH’’=dFC’’/cos(θi) ・・・(12)’ (dLH’ ’は液晶層46、47、48、49のH点で
の厚み、θi=arctan(LH/LE)、dFH/’’
はフィルム50、51、52のH点での厚み)を充たす
ように設定されており、このような設定では、液晶層
厚、フィルム層厚を設定すれば、電圧印加領域54にて
波長λ0の入射光56、56’は、複合多層膜57によ
り強く干渉反射される。以上の様に、電圧印加の有無に
より、入射光の反射/透過のスイッチングが可能とな
り、垂直入射光、斜入射光とにかかわらず、均一な反射
光強度となって、良好な表示装置として機能する事が判
る。
On the other hand, in the peripheral region, the liquid crystal layers 46, 47, 48, 49 and the film 50,
The thicknesses of 51 and 52 are set thick. At a point H that is LH away from the center point C, dLCH ″ = dLCC ″ / cos (θi) (12) dFH ″ = dFC ″ / cos (θi) (12) ′ (dLH “” Is the thickness of the liquid crystal layers 46, 47, 48, 49 at the point H, θi = arctan (LH / LE), dFH / ″
Is set so as to satisfy the thickness of the films 50, 51, and 52 at the point H). In such a setting, if the liquid crystal layer thickness and the film layer thickness are set, the wavelength λ0 of the voltage application region 54 is obtained. The incident lights 56 and 56 ′ are strongly interference reflected by the composite multilayer film 57. As described above, it is possible to switch the reflection / transmission of the incident light depending on whether or not the voltage is applied, and the uniform reflected light intensity is obtained regardless of the normal incident light and the oblique incident light, thereby functioning as a good display device. I understand that you do.

【0097】尚、本実施の形態を反射型表示装置として
用いる場合、下基板42の外側に光吸収層を設けてもよ
い。そうすると、電圧無印加領域では透過光が吸収され
て黒色表示となり、電圧印加領域では波長λ0の光の表
示となり、偏光板が不要でコントラストの高い表示装置
を実現できる。
When the present embodiment is used as a reflective display device, a light absorbing layer may be provided outside the lower substrate 42. Then, the transmitted light is absorbed in the voltage non-applied region to display black, and in the voltage applied region, light of the wavelength λ0 is displayed. Thus, a display device having a high contrast without a polarizing plate can be realized.

【0098】以上、3つの実施の形態を示したが、表示
装置としては干渉反射波長(λ0)の波長領域を広げた
明るい表示装置が望ましい。
Although the three embodiments have been described above, it is desirable that the display device be a bright display device in which the wavelength region of the interference reflection wavelength (λ0) is widened.

【0099】最も望ましい白色反射光を得るためには、
赤、緑、青色等各色の波長域で、前記干渉反射条件を充
たす各複合多層膜を用意し、それらを重ね合わせた多層
複合多層膜を使用すれば良い。電圧印加領域では、表示
領域中心部と周辺部とでは、同一の波長の入射光に対し
て反射条件を満たすから、予め設定した赤、緑、青色等
各色波長域で良好なカラー表示が得られる。又、前記液
晶層、フィルムの各々厚みを連続的に変え、好ましくは
100層以上とした複号多層膜を使用しても、明るい表
示装置の実現は可能となる。更に、上記実施の形態に用
いたネマチック液晶の変わりに、特にディスコティック
液晶を用いれば、フィルムにほぼ水平に配向した状態
で、ほぼ均一な光の屈折率(入射光の各偏光に対して屈
折率がほぼ均一)をもつため、より光反射率が高く明る
い表示装置となる。又、前述した(2)、(2)’、
(7)、(7)’、(10)式では波長λ0に対して、
液晶層の一方の屈折率とフィルムの屈折率とを一致さ
せ、入射光が透過するようにさせたが、可視光波長域で
全て上述した各式を充たす様な屈折率を実現する事が好
ましいが、そのためには、フィルム材料の屈折率の波長
分散と液晶材料の屈折率の波長分散とをできるだけ合わ
せる事も、各材料の選定にあたっては重要である。しか
し、一般的には液晶とフィルムの波長分散を一致させる
事は困難で、その場合、フィルム材を固定し、干渉反射
波長毎に(2)、(2)’、(7)、(7)’、(1
0)式を充たす様に液晶材の屈折率を成分調合比により
調整する方法が現実的である。
In order to obtain the most desirable white reflected light,
In each wavelength region of each color such as red, green, and blue, each composite multilayer film that satisfies the interference reflection condition is prepared, and a multilayer composite multilayer film obtained by superposing them is used. In the voltage application region, the central portion and the peripheral portion of the display region satisfy the reflection condition with respect to the incident light having the same wavelength, so that a good color display can be obtained in each of the predetermined red, green, blue, and other color wavelength regions. . In addition, a bright display device can be realized even if the thickness of the liquid crystal layer and the film is continuously changed, and a decoding multi-layer film having preferably 100 or more layers is used. Further, in place of the nematic liquid crystal used in the above-described embodiment, in particular, when a discotic liquid crystal is used, a substantially uniform refractive index of light (refractive for each polarized light of incident light) can be obtained in a state where the film is oriented almost horizontally. (Approximately uniform), resulting in a display device having higher light reflectance and higher brightness. In addition, (2), (2) ′,
In the equations (7), (7) ′, and (10), for the wavelength λ0,
Although the refractive index of one of the liquid crystal layers and the refractive index of the film were made to match and the incident light was transmitted, it is preferable to realize a refractive index that satisfies each of the above expressions in the visible light wavelength region. However, for that purpose, it is important to select as much as possible the wavelength dispersion of the refractive index of the film material and the wavelength dispersion of the refractive index of the liquid crystal material. However, it is generally difficult to make the wavelength dispersions of the liquid crystal and the film equal, in which case the film material is fixed and (2), (2) ', (7), (7) for each interference reflection wavelength. ', (1
It is realistic to adjust the refractive index of the liquid crystal material by the component mixing ratio so as to satisfy the expression (0).

【0100】(第4の実施の形態)次に、本発明に係わ
る明るい反射型表示装置の第4の実施の形態を図4を用
いて説明する。148、149、150、151は液晶
層、145、146、147はフィルム層で、それらは
交互に重なり合って複合多層膜159を形成している。
上記液晶層148、149、150、151とフィルム
145、146、147の各層の屈折率と厚みは前述し
た第1の実施の形態に示した様に、式(1)、(2)、
(2)’、(3)、(4)、(5)、(6)をほぼ充た
す様に設定された複合多層膜159である。152は上
基板142の上部に形成された光吸収層又は光吸収板か
らなる光吸収部である。153は下基板141の下部に
形成された光吸収層又は光吸収板からなる光吸収部であ
る。本実施の形態の動作は、まず電圧無印加領域154
に入射した光156、156’は第1の実施の形態に示
した様に干渉反射され、該反射光は光散乱部152で散
乱光158、158’となり、外部に放出される。従っ
て鏡面のような反射光ではなく、紙面による反射光のよ
うな見易い散乱反射光となる。一方、電圧印加領域15
5では、入射した光157は前述の第1の実施の形態に
示した様に、そのまま透過し、光吸収部153迄到達し
て吸収される。従って、電圧印加領域155では光吸収
部153の色が観察される。式(5)、(6)の条件を
満足するため、垂直入射光と斜入射光とにかかわらず、
良好な表示が得られる。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the bright reflective display device according to the present invention will be described with reference to FIG. 148, 149, 150 and 151 are liquid crystal layers, 145, 146 and 147 are film layers, which are alternately overlapped to form a composite multilayer film 159.
As described in the first embodiment, the refractive indices and thicknesses of the liquid crystal layers 148, 149, 150, 151 and the films 145, 146, 147 are determined by the equations (1), (2),
The composite multilayer film 159 is set so as to substantially satisfy (2) ′, (3), (4), (5), and (6). Reference numeral 152 denotes a light absorbing portion formed of a light absorbing layer or a light absorbing plate formed on the upper substrate 142. Reference numeral 153 denotes a light absorbing portion formed of a light absorbing layer or a light absorbing plate formed below the lower substrate 141. The operation of the present embodiment is performed first in the voltage non-application region 154.
The light 156, 156 ′ incident on the light is interference-reflected as described in the first embodiment, and the reflected light becomes scattered light 158, 158 ′ by the light scattering section 152 and is emitted to the outside. Therefore, the reflected light is not easily reflected light like a mirror surface but is easily scattered reflected light like reflected light from a paper surface. On the other hand, the voltage application region 15
In 5, the incident light 157 is transmitted as it is as described in the first embodiment, reaches the light absorbing portion 153 and is absorbed. Therefore, the color of the light absorbing portion 153 is observed in the voltage application region 155. In order to satisfy the conditions of Expressions (5) and (6), regardless of the vertically incident light and the obliquely incident light,
Good display is obtained.

【0101】本実施の形態では、各液晶層148、14
9、150、151の厚みは全て等しく、更に各フィル
ム145、146、147の厚みも全て等しく設定して
あるため、限られた波長λ0の光でしか透過/反射の電
圧制御が出来なかったが、可視光波長域全ての波長域
で、上記干渉反射条件を充たすためには、上記広い可視
光波長域を構成する個々の狭い波長域(λ0、λ1、λ
2、・・・、λn)毎に、各々干渉反射条件を充たすよ
う上記した実施の形態の複合多層膜を設け、干渉反射す
る波長の異なるn個の複合多層膜を積層して、各液晶層
とフィルムの厚みの組み合わせを光の進行方向に沿って
変え、トータルの総数を増やせば良い。つまり、前述し
た様に、赤、緑、青色等の各色の波長域で、前記干渉反
射条件を充たす各複合多層膜を用意して、それらを重ね
合わせた多重複合多層膜を複合多層膜159として使用
すれば、白色背景に黒表示を表示する(又は黒色背景に
白表示をすること)事も可能である。この場合、勿論、
光吸収部153は黒色にしておく事が必要である。
In the present embodiment, each liquid crystal layer 148, 14
Since the thicknesses of 9, 150 and 151 are all equal and the thicknesses of the films 145, 146 and 147 are all equal, voltage control of transmission / reflection was possible only with light of a limited wavelength λ0. In order to satisfy the above-mentioned interference reflection condition in all the wavelength ranges of the visible light, each narrow wavelength range (λ0, λ1, λ
2,..., .Lambda.n), the composite multilayer film of the above-described embodiment is provided so as to satisfy the interference reflection conditions, and n composite multilayer films having different wavelengths for interference reflection are laminated, and each liquid crystal layer is formed. By changing the combination of the thickness of the film and the thickness of the film along the traveling direction of the light, the total number may be increased. That is, as described above, in the wavelength range of each color such as red, green, and blue, each composite multilayer film that satisfies the interference reflection condition is prepared, and a multiple composite multilayer film obtained by superimposing them is referred to as a composite multilayer film 159. If used, black display can be displayed on a white background (or white display can be performed on a black background). In this case, of course,
The light absorbing section 153 needs to be black.

【0102】以上第4の実施の形態によれば、可視光の
各波長域に対応した干渉反射の条件を充たす複数の複合
多層膜により、従来例のように偏光板による光吸収がな
く、又、従来例1、2と違い液晶層とフィルム層の境界
面はフラットのため、干渉反射強度の高い、明るい白/
黒表示外観をもった反射型表示装置が提供できる。更に
上述した干渉ピッチの異なる複数の複合多層膜を重ねた
多重複合多層膜も、前述した方法により、容易に得られ
る。
As described above, according to the fourth embodiment, a plurality of composite multilayer films satisfying the conditions of interference reflection corresponding to each wavelength range of visible light do not cause light absorption by the polarizing plate unlike the conventional example. Unlike the conventional examples 1 and 2, the interface between the liquid crystal layer and the film layer is flat, so that the interference reflection intensity is high.
A reflective display device having a black display appearance can be provided. Further, a multiple composite multilayer film in which a plurality of composite multilayer films having different interference pitches are stacked can be easily obtained by the above-described method.

【0103】(第5の実施例)図5は、第5の実施の形
態で、白色の背景地上に黒、赤、青等、多数の色の文
字、図形等を表示させる例である。
(Fifth Embodiment) FIG. 5 is an example of a fifth embodiment in which characters, graphics, and the like of many colors such as black, red, and blue are displayed on a white background.

【0104】61、62は内面に透明電極を有する上、
下基板、63は前述した様に液晶層とフィルム層とを交
互に積み重ねた複合多層膜であり、第4の実施の形態に
て説明したように、液晶層及びフィルムの厚みの組み合
わせは複合多層膜63の上下方向で異ならせ、可視光領
域全体の波長光に対して干渉反射条件を充たす様に設定
されている。また、複合多層膜63は第1の実施の形態
で述べた式(1)、(2)、(2)’、(3)、
(4)、(5)、(6)をほぼ満たす。図5に於いて
は、紙面の制約から液晶層とフィルム層とを合せて7層
しか描かれていないが、可視光波長領域全てで充分な干
渉反射を行うためには、可視光領域内の複数の波長を干
渉反射する複合多層膜を反射すべき波長毎に設け、これ
を積層することになるので、液晶層とフィルム層とを合
わせた全層数を少なくとも100層以上とすることが好
ましい。64、65、66は光吸収部でそれぞれ黒、
赤、緑色の色違いの光吸収層又は光吸収板からなる。6
4、65、66を黒、赤、緑色のフィルタとし、その下
に光反射層68を形成してもよい。67は光散乱部であ
る。本実施の形態では、電圧無印加領域に於いては、上
記複合多層膜63は可視光波長域の光を干渉反射し、ほ
ぼ白色Wを呈する。一方、電圧印加領域に於いては、入
射光はそのまま透過し、下部に配された異なった色調を
もつ光吸収部(フィルタ部)64、65、66で吸収さ
れ、このフィルタ部を透過し、反射層68により反射さ
れた波長帯域が、異なった色の表示として現れる(図中
では赤色光と緑色光が反射されている)。なお、黒の光
吸収部64は多層膜層を透過した光を吸収するため、こ
の部分に於いては電圧印加時には黒表示となる。従って
同一表示面上で白色地の背景は、黒色、赤色、緑色等を
表示し図形/文字表現する事が可能である。更に前記光
吸収部64、65、66を画素毎に赤、青、緑の光吸収
部に置き換えれば、フルカラーの反射型表示装置にもな
る事は明白である。
Reference numerals 61 and 62 each have a transparent electrode on the inner surface.
The lower substrate 63 is a composite multilayer film in which liquid crystal layers and film layers are alternately stacked as described above, and as described in the fourth embodiment, the combination of the thickness of the liquid crystal layer and the film is a composite multilayer film. The vertical direction of the film 63 is set to be different so as to satisfy the interference reflection condition for the wavelength light in the entire visible light region. Further, the composite multilayer film 63 can be obtained by the equations (1), (2), (2) ′, (3), and (3) described in the first embodiment.
(4), (5) and (6) are almost satisfied. In FIG. 5, only seven layers including the liquid crystal layer and the film layer are illustrated due to space limitations. However, in order to perform sufficient interference reflection in the entire visible light wavelength region, the light within the visible light region is required. Since a composite multilayer film that reflects and reflects a plurality of wavelengths is provided for each wavelength to be reflected and is laminated, it is preferable that the total number of layers including the liquid crystal layer and the film layer is at least 100 or more. . 64, 65 and 66 are black light absorbing portions, respectively.
It consists of light absorbing layers or light absorbing plates of different colors of red and green. 6
4, 65, and 66 may be black, red, and green filters, and the light reflection layer 68 may be formed thereunder. 67 is a light scattering part. In the present embodiment, in the no-voltage application region, the composite multilayer film 63 interference-reflects light in the visible light wavelength range and exhibits substantially white W. On the other hand, in the voltage application region, the incident light is transmitted as it is, and is absorbed by light absorbing portions (filter portions) 64, 65, and 66 having different color tones disposed below, and transmits through this filter portion. The wavelength band reflected by the reflection layer 68 appears as a display of a different color (red light and green light are reflected in the figure). Since the black light absorbing portion 64 absorbs light transmitted through the multilayer film layer, black display is performed in this portion when a voltage is applied. Therefore, on the same display surface, the background of a white background can be displayed in black, red, green, or the like, and can be represented by a graphic / character. Further, if the light absorbing portions 64, 65, and 66 are replaced with red, blue, and green light absorbing portions for each pixel, it is apparent that a full-color reflective display device can be obtained.

【0105】尚、光吸収部を赤、青、緑のカラーフィル
タとして下基板の内面に配置しても構わない。この場
合、反射層は下基板62の電極を反射電極としてもよ
く、また反射層を下基板の外側に配置しても構わない。
The light absorbing portions may be arranged on the inner surface of the lower substrate as red, blue and green color filters. In this case, the reflective layer may use the electrode of the lower substrate 62 as a reflective electrode, or the reflective layer may be arranged outside the lower substrate.

【0106】(第6の実施の形態)図6は、本発明の第
6の実施の形態で、71、72は内面に透明電極を有す
る上、下基板、74は光吸収部、73は光散乱部であ
る。80、81は、それぞれ液晶層とフィルム層とが交
互に積層してなる複合多層膜で、前述した様に、電圧無
印加時に於いて所望の波長域で干渉反射条件を充たす様
に、各層の反射率及び膜厚が設定されている。77はフ
ィルム層で、上記複合多層膜80、81を構成するフィ
ルムと同じ材質、厚みでも、違う材質、厚みでも構わな
い。上記フィルム層77の上、下面にはそれぞれ透明電
極層78、79が形成されている。これにより、上下2
つの複合多層膜80と81とを別々に電圧印加出来るた
め、駆動電圧が約半分に低減できる。上述した例では、
透明電極層を有するフィルム層77を中間部に1層挟ん
だが、複数層挟めば、更に駆動電圧が低減でき、耐圧の
低い半導体ICドライバーによる表示駆動も可能となる
事は明らかである。図中、電極75と78に接続された
構成、電極76と79に接続された構成は駆動回路を示
す(後述の実施の形態でも同様)。この2つの駆動回路
は2つの複合多層膜を別々に駆動してもよい。別々に駆
動すれば、反射強度が2段階に制御できる。また、別々
に駆動される複合多層膜をより多く設けてもよく、この
場合には反射強度がより多レベルとなり階調表示が可能
となる。本実施の形態のように、複合多層膜の間に電極
を有する中間フィルムを介在する構成は、前述の全ての
実施の形態と組み合わせることができる。
(Sixth Embodiment) FIG. 6 shows a sixth embodiment of the present invention, in which reference numerals 71 and 72 denote upper and lower substrates having a transparent electrode on the inner surface, reference numeral 74 denotes a light absorbing portion, and reference numeral 73 denotes light. It is a scattering part. Reference numerals 80 and 81 denote composite multilayer films in each of which a liquid crystal layer and a film layer are alternately laminated. As described above, each of the layers is formed so as to satisfy the interference reflection condition in a desired wavelength region when no voltage is applied. The reflectance and the film thickness are set. Reference numeral 77 denotes a film layer, which may have the same material and thickness as those of the films constituting the composite multilayer films 80 and 81, or different materials and thicknesses. Transparent electrode layers 78 and 79 are formed on the upper and lower surfaces of the film layer 77, respectively. By this, upper and lower 2
Since the voltage can be separately applied to the two composite multilayer films 80 and 81, the driving voltage can be reduced to about half. In the example above,
Although one layer of the film layer 77 having a transparent electrode layer is sandwiched between the intermediate portions, it is apparent that if a plurality of layers are sandwiched, the drive voltage can be further reduced and the display drive by a semiconductor IC driver having a low withstand voltage becomes possible. In the drawing, the configuration connected to the electrodes 75 and 78 and the configuration connected to the electrodes 76 and 79 indicate a driving circuit (the same applies to the embodiments described later). The two driving circuits may separately drive the two composite multilayer films. If driven separately, the reflection intensity can be controlled in two stages. Further, more composite multilayer films that are separately driven may be provided, and in this case, the reflection intensity becomes higher and gray scale display becomes possible. A configuration in which an intermediate film having an electrode is interposed between composite multilayer films as in this embodiment can be combined with any of the above-described embodiments.

【0107】このように、本発明では、フィルム層を表
示機能材の一つとして用いるため、容易に中間部に電極
層が挿入でき、低電圧制御が可能となるとともに、以下
の実施の形態に示すように、反射型カラー表示装置も容
易に実現できる。
As described above, in the present invention, since the film layer is used as one of the display functional materials, the electrode layer can be easily inserted in the intermediate portion, low voltage control can be performed, and the following embodiment can be used. As shown, a reflection type color display device can be easily realized.

【0108】(第7の実施の形態)図7は、本発明によ
る第7の実施の形態で、明るい反射型カラー表示装置の
具体例である。91、92は上、下基板で互に対向する
面上に透明電極膜108、109をそれぞれ有してい
る。93は黒色の光吸収部、94は光散乱部である。
(Seventh Embodiment) FIG. 7 shows a seventh embodiment of the present invention, which is a specific example of a bright reflective color display device. Reference numerals 91 and 92 have transparent electrode films 108 and 109 on the upper and lower substrates facing each other. 93 is a black light absorbing portion, and 94 is a light scattering portion.

【0109】95は複合多層膜で、前述した様に液晶層
とフィルム層との複合多層膜からなる。又、該液晶層及
び該フィルム層の各々の屈折率と膜厚は、前述した方法
に従い、電圧無印加時に赤色光を選択的に干渉反射し、
電圧印加時には透過するように設定されている。図7に
於いては、該複合多層膜95は3層構造のものとして図
示されているが、実際は、10層以上の複合多層膜95
が良好な干渉反射を得るために好ましい。同様に、複合
多層膜96、97は各々緑色、青色を電圧無印加時に選
択的に干渉反射するように、そして電圧印加時には透過
するように、各々の液晶層とフィルム層の屈折率及び膜
厚が設定されている。98、99は各々上下面に透明電
極100と101及び102と103を有する中間フィ
ルム基板である。本実施の形態においては、上述した通
り、赤色光選択反射層95、緑色光選択反射層96、青
色光選択反射層97の3つの複合多層膜からなる多重複
合多層膜を有し、中間フィルム基板98、99を各色の
複合多層膜間に挿入する事により、各々の複合多層膜9
5、96、97を独立して電圧を印加する事が可能にな
り、赤色、緑色、青色を自由に表示制御できる。図7に
示す様に、表示領域110では、赤色光選択反射層9
5、緑色光選択反射層96、は電圧が印加されていない
ため、それぞれ色光を干渉反射し、青色光選択反射層9
7には電圧が印加されていることにより、青色光はその
まま透過し、下部の黒色光吸収部93で吸収される。よ
って、赤色、緑色光が反射し、反射光106は黄色とな
る事を示している。一方、表示領域111では、赤色光
選択反射層95、緑色光選択反射層96は共に電圧印加
され、それぞれ、赤及び緑色光が透過し、黒色光吸収部
93で光吸収され、青色光選択反射層97では電圧無印
加で青色光が干渉反射される。よって表示領域111で
は青色を呈する。
A composite multilayer film 95 is composed of a liquid crystal layer and a film layer as described above. Further, the refractive index and the thickness of each of the liquid crystal layer and the film layer, according to the method described above, selectively interferes and reflects red light when no voltage is applied,
It is set so as to transmit when a voltage is applied. In FIG. 7, the composite multilayer film 95 is shown as having a three-layer structure.
Is preferable for obtaining good interference reflection. Similarly, the composite multilayer films 96 and 97 each have a refractive index and a thickness of each of the liquid crystal layer and the film layer so that green and blue selectively interfere and reflect when no voltage is applied, and transmit when voltage is applied. Is set. Reference numerals 98 and 99 denote intermediate film substrates having transparent electrodes 100 and 101 and 102 and 103 respectively on the upper and lower surfaces. In the present embodiment, as described above, the intermediate film substrate has a multiple composite multilayer film including three composite multilayer films of the red light selective reflection layer 95, the green light selective reflection layer 96, and the blue light selective reflection layer 97. By inserting 98, 99 between the composite multilayer films of each color, each composite multilayer film 9
5, 96, and 97 can be independently applied with a voltage, and the display of red, green, and blue can be freely controlled. As shown in FIG. 7, in the display area 110, the red light selective reflection layer 9
5, since no voltage is applied to the green light selective reflection layer 96, the blue light selective reflection layer 9
Since a voltage is applied to 7, blue light is transmitted as it is and is absorbed by the black light absorbing portion 93 at the lower part. Accordingly, the red and green lights are reflected, and the reflected light 106 is yellow. On the other hand, in the display region 111, a voltage is applied to both the red light selective reflection layer 95 and the green light selective reflection layer 96, and red and green light are transmitted therethrough, light is absorbed by the black light absorbing portion 93, and blue light selective reflection is performed. In the layer 97, blue light is interference-reflected without applying a voltage. Therefore, the display area 111 has a blue color.

【0110】上述した様に、本実施の形態に於いては、
赤色光を選択反射する赤色複合多層膜95、緑色光を選
択反射する緑色複合多層膜96、青色を選択反射する青
色複合多層膜97を各々積層し、各々の複合多層膜を挾
んで、透明電極層98、99を配するため、各色毎独立
に光透過率/反射率を制御できる。本実施の形態にて白
色表示する場合は、3つの複合多層膜95、96、97
を共に電圧印加しない場合であり、赤、青、緑色光が共
に反射して白色表示となる。また、黒色表示の場合は、
3つの複合反射膜95、96、97に電圧印加した状態
であり、この場合入射光は透過して光吸収部93に吸収
されて黒色表示となる。従って、白色地に黒は勿論、白
色地に赤、青、緑色又はそれらの混合色が自由に表現で
きる明るいフルカラー反射型表示装置が可能となる。上
述した例では、赤、緑、青色に対応した複合多層膜を用
いたが、勿論、色の組み合わせは、シアン、マゼンダ、
イエロー等自由に選択できる。
As described above, in the present embodiment,
A red composite multilayer film 95 for selectively reflecting red light, a green composite multilayer film 96 for selectively reflecting green light, and a blue composite multilayer film 97 for selectively reflecting blue light are laminated, and a transparent electrode is sandwiched between the composite multilayer films. Since the layers 98 and 99 are provided, the light transmittance / reflectance can be controlled independently for each color. In the case of white display in the present embodiment, three composite multilayer films 95, 96, 97
Are applied with no voltage, and red, blue, and green light are both reflected to form a white display. In the case of black display,
This is a state in which a voltage is applied to the three composite reflective films 95, 96, and 97. In this case, incident light is transmitted and absorbed by the light absorbing section 93, and a black display is obtained. Accordingly, a bright full-color reflective display device capable of freely expressing not only black on a white background but also red, blue, green or a mixed color thereof on a white background becomes possible. In the above-described example, the composite multilayer film corresponding to red, green, and blue is used, but of course, the combination of colors is cyan, magenta,
You can select any color such as yellow.

【0111】(第8の実施の形態)図8は本発明の第8
の実施の形態で、112、126は内面の透明電極を有
する上、下基板、113は黒色の光吸収部、114は光
散乱部、115は複合多層膜でネマチック液晶層123
とフィルム層124とが交互に積層された構造から構成
される。ここでは液晶層123は、電圧無印加時に於い
て、液晶分子の長軸方向を揃え、しかもフィルム層12
4の面にほぼ水平に分子軸が揃った(ホモジニヤス配
向)液晶層を使用している。上述した、液晶分子の長軸
を揃え、基板面に水平に配向させる方法としては、既存
の液晶表示装置の製造方法として一般的なポリイミド樹
脂とラビング工程の組み合わせでも、簡単に達成できる
が、本実施の形態では後述する様にフィルム層124を
延伸した膜にすれば、その面上の液晶分子は長軸を延伸
方向に揃えて並ぶ性質があり、特別な配向処理をしなく
とも、上記配向をもった液晶層を実現できる。上記ネマ
チック液晶層では、液晶分子の長軸方向と短軸方向とで
は屈折率が異なる。今、電圧無印加領域117に於い
て、液晶分子の長軸が紙面に平行に向くように配向させ
た場合、紙面に平行の入射偏光成分と、紙面に垂直の入
射偏光成分とでは、液晶層の屈折率が異なってくる。本
実施の形態では、液晶分子長軸方向の屈折率(nLC1)
とフィルムの屈折率(nF)とが一致する様に液晶材料
とフィルム材料を選定する。そのため、電圧無印加時に
おいては、入射光118のうち、紙面に平行な偏光成分
119は複合多層膜115を透過して下部の黒色吸収部
113にて吸収される。一方、紙面に垂直な偏光成分1
20に対しては、液晶層123の屈折率はnLC2(nLC1
>nLC2)となり、フィルム層の屈折率(nF)とは異
なる。ここで、フィルム層の厚み(dF)と液晶層との
厚み(dLC)を以下のように設定する。
(Eighth Embodiment) FIG. 8 shows an eighth embodiment of the present invention.
In the embodiment of the present invention, reference numerals 112 and 126 denote upper and lower substrates having transparent electrodes on the inner surface, 113 denotes a black light absorbing portion, 114 denotes a light scattering portion, 115 denotes a composite multilayer film, and a nematic liquid crystal layer 123.
And the film layer 124 are alternately laminated. Here, when no voltage is applied, the liquid crystal layer 123 aligns the major axes of the liquid crystal molecules,
A liquid crystal layer in which the molecular axes are aligned (homogeneous alignment) almost horizontally on the surface of No. 4 is used. As described above, the method of aligning the major axes of liquid crystal molecules and orienting the liquid crystal molecules horizontally to the substrate surface can be easily achieved by a combination of a polyimide resin and a rubbing process, which is a general method for manufacturing an existing liquid crystal display device. In the embodiment, if a film is formed by stretching the film layer 124 as described later, the liquid crystal molecules on the surface have a property that the long axes are aligned in the stretching direction, and the liquid crystal molecules can be aligned without special alignment treatment. A liquid crystal layer having a liquid crystal layer can be realized. In the nematic liquid crystal layer, the refractive index differs between the major axis direction and the minor axis direction of the liquid crystal molecules. Now, in the no-voltage application region 117, when the liquid crystal molecules are oriented so that the major axis is oriented parallel to the plane of the paper, the incident polarization component parallel to the plane of the paper and the incident polarization component perpendicular to the plane of the paper are different from each other. Have different refractive indices. In the present embodiment, the refractive index in the major axis direction of the liquid crystal molecule (nLC1)
The liquid crystal material and the film material are selected such that the refractive index (nF) of the film and the film coincide. Therefore, when no voltage is applied, of the incident light 118, the polarized light component 119 parallel to the paper surface is transmitted through the composite multilayer film 115 and is absorbed by the lower black absorbing portion 113. On the other hand, the polarization component 1 perpendicular to the paper surface
For 20, the refractive index of the liquid crystal layer 123 is nLC2 (nLC1
> NLC2), which is different from the refractive index (nF) of the film layer. Here, the thickness (dF) of the film layer and the thickness (dLC) of the liquid crystal layer are set as follows.

【0112】入射光波長λ0に対して、表示装置の中心
部C点では、垂直入射光に対して、 nLC2・dLC=(1/4+m/2)・λ0・・・(13) nF・dFC=(1/4+k/2)・λ0 ・・・(13)’ (ここで、dLCは液晶層のC点での厚み、dFCはフィル
ムのC点での厚み、k、mは0又は任意の整数)の条件
を充たすように設定されている。
For the incident light wavelength λ0, at point C at the center of the display device, for perpendicular incident light, nLC2 · dLC = (1 / + m / 2) · λ0 (13) nF · dFC = (1/4 + k / 2) · λ0 (13) ′ (where, dLC is the thickness of the liquid crystal layer at point C, dFC is the thickness of the film at point C, and k and m are 0 or any integer. ) Is set.

【0113】一方、周辺領域に於いては中心点Cより
も、液晶層及びフィルムの厚みが厚く設定されている。
中心点CからLH離れた点Hでは、 dLCH=dLC/cos(θi) ・・・(14) dFH=dFC/cos(θi) ・・・(14)’ (dLHは液晶層のH点での厚み、θi=arctan
(LH/LE)、dFHはフィルムのH点での厚み)を充た
す。
On the other hand, in the peripheral region, the thickness of the liquid crystal layer and the film is set to be thicker than the center point C.
At a point H that is LH away from the center point C, dLCH = dLC / cos (θi) (14) dFH = dFC / cos (θi) (14) ′ (dLH is the H point of the liquid crystal layer. Thickness, θi = arctan
(LH / LE), dFH is the thickness of the film at point H).

【0114】(13)、(13)’、(14)、(1
4)’式を充たす様に設定すれば、波長λ0の光に対す
る干渉反射の条件を充たし、反射光127として反射す
る。この図8では示されていないが、斜入射光に対して
も同様の高反射率が得られる。
(13), (13) ', (14), (1
4) If the setting is made so as to satisfy the expression, the condition for interference reflection with respect to the light having the wavelength λ0 is satisfied, and the light is reflected as the reflected light 127. Although not shown in FIG. 8, a similar high reflectance is obtained for obliquely incident light.

【0115】一方、電圧印加領域116に於いては、液
晶層123の液晶分子はフィルム層124の面に対して
略垂直に配向し、入射光125から見た液晶層124の
屈折率は、全ての入射偏光面に対して(nLC3)とな
る。ネマチック液晶の一般的な性質から、 nLC3≒nLC2・・・(15) が成り立ち、上記(15)式に従い、波長λ0の入射光
125は全て透過することになる。
On the other hand, in the voltage application region 116, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 123 are oriented substantially perpendicular to the surface of the film layer 124, and the refractive index of the liquid crystal layer 124 as viewed from the incident light 125 is all (NLC3) for the incident polarization plane. From the general properties of the nematic liquid crystal, nLC3 ≒ nLC2 (15) holds, and according to the above equation (15), all the incident light 125 having the wavelength λ0 is transmitted.

【0116】上述した干渉反射の条件は、波長λ0の光
に対して作用するが、前述した様に、液晶層厚とフィル
ム層厚の組み合わせを変えた複数の複合多層膜を重ねた
多重複合多層膜を複合多層膜115の代わりに用いれ
ば、可視光波長域全てをカバーする干渉反射波長巾の広
い白色背景の明るい表示装置が実現できる。
The condition of interference reflection described above acts on light having a wavelength of λ0, but as described above, a multiple composite multilayer in which a plurality of composite multilayers having different combinations of liquid crystal layer thickness and film layer thickness are stacked. If a film is used instead of the composite multilayer film 115, a display device with a wide interference reflection wavelength range and a bright white background that covers the entire visible light wavelength range can be realized.

【0117】以上、8つの実施の形態により本発明を説
明してきたが、本発明に用いたフィルム材料は、略透明
で薄膜化できるフィルム材料ならば、何でも良い。例え
ば、ポリエチレンナフサレート樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリカーボネイト樹脂、セルロース系樹脂、ポリエ
ーテルサルホン系樹脂等、種々の屈折率を持った樹脂か
ら選択できる。液晶材料は、前述した様に、ネマチック
液晶、スメクチック液晶、さらにはこれらの液晶分子を
含む高分子液晶、さらにはこれらの液晶の混合物等、電
圧印加により液晶分子軸の方向が変えられ、それにより
液晶層の屈折率が変化すれば、何でも良いが、前述した
通り、特にディスコティック液晶は層面に平行に配向し
た状態で干渉反射能力が高く、より好ましい(ディスコ
ティック液晶と前述の液晶とを混合してもよい)。
Although the present invention has been described with reference to the eight embodiments, any film material may be used as long as it is substantially transparent and can be made thin. For example, it can be selected from resins having various refractive indices such as polyethylene naphthalate resin, polyester resin, polycarbonate resin, cellulose resin, polyethersulfone resin, and the like. As described above, the direction of the liquid crystal molecule axis can be changed by applying a voltage, such as a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, a polymer liquid crystal containing these liquid crystal molecules, and a mixture of these liquid crystals, as described above. Anything can be used as long as the refractive index of the liquid crystal layer changes, but as described above, the discotic liquid crystal is particularly preferable because it has a high interference reflection ability in a state of being oriented in parallel with the layer surface (mixing the discotic liquid crystal with the liquid crystal described above). May be used).

【0118】更に、前述した9つの実施の形態に於いて
は、そこで用いた液晶層を構成する液晶分子は上、下基
板間の電圧印加の有無により、該分子長軸は水平/垂直
とほぼ90の軸方向の変位で説明した。液晶層の電圧印
加の有無による屈折率差の絶対値が大きい程、干渉反射
の能力は高く、複合多層膜の層数が少なくとも、その表
示性能は高い。しかし、実際には、液晶分子全体の電圧
印加有無による90の分子軸変位は理想的で、印加電圧
にもよるが、平均的に80あるいはそれ以下の変位のケ
ースの方が多いと推測される。しかし、本発明の主旨
は、前記複合多層膜を構成する液晶層の屈折率が電圧印
加によって変化すれば、分子軸変位が80あるいはそれ
以下であっても、複合多層膜の層数を増やす事により干
渉反射光強度を補えるため、各実施の形態に示した表示
性能が得られる事は明らかである。
Further, in the above-described nine embodiments, the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer used there are almost horizontally or vertically long depending on whether or not a voltage is applied between the upper and lower substrates. The description has been made with reference to the displacement of 90 in the axial direction. The greater the absolute value of the refractive index difference depending on whether or not a voltage is applied to the liquid crystal layer, the higher the interference reflection ability and the higher the number of layers of the composite multilayer film, and the higher its display performance. However, in practice, the molecular axis displacement of 90 depending on whether or not a voltage is applied to the entire liquid crystal molecules is ideal, and depending on the applied voltage, it is presumed that the displacement is 80 or less on average on average. . However, the gist of the present invention is to increase the number of layers of the composite multilayer film if the refractive index of the liquid crystal layer constituting the composite multilayer film changes by applying a voltage, even if the molecular axis displacement is 80 or less. It is apparent that the display performance shown in each embodiment can be obtained because the interference reflected light intensity can be compensated for by the above.

【0119】また、表示駆動の電圧については、前述し
た様に、複合多層膜の中間部に電極を有する複数の基板
を挿入し、結果的に分割された複合多層膜にそれぞれ電
圧を印加すれば、より低い電圧で表示駆動させる事は可
能であるが、もう一つの方法として、フィルム層に多少
なりとも導電性を付与させる事が、より低い電圧での表
示駆動という目的を達成する上で有効な手段となる。フ
ィルム層に導電性を付与する方法としては、ポリアセチ
レン系、ポリパラフェニリン系といって導電性を持つプ
ラスチックを前記フィルムに混入させる事により、上記
効果を実現できる。
As described above, the display driving voltage is obtained by inserting a plurality of substrates having electrodes in the middle of the composite multilayer film and applying a voltage to each of the divided composite multilayer films as a result. Although it is possible to drive the display at a lower voltage, as another method, giving the film layer some degree of conductivity is effective in achieving the purpose of driving the display at a lower voltage. Means. As a method of imparting conductivity to the film layer, the above effect can be realized by mixing a plastic having conductivity such as polyacetylene or polyparaphenylin into the film.

【0120】以上、本発明の構成について、種々の実施
の形態を挙げてきたが、各実施の形態において説明され
た内容は、他の実施の形態に於いて適宜組み合わせて実
施できる事は言うまでもない。
Although various embodiments of the present invention have been described above, it is needless to say that the contents described in each embodiment can be implemented in appropriate combinations in other embodiments. .

【0121】上述した8つの実施の形態に於ける複合多
層膜は、フィルム上に液晶層をコーティング塗布したも
のを複合多層膜の単位複合膜とし、それらを10層以上
ローラーなどで重ね合わせる事により、極めて容易に上
記複合多層膜を実現しうる。フィルムと液晶面の界面が
フラットなため、干渉反射強度の高い反射型液晶装置が
提供出来る。
The composite multilayer film in the above-described eight embodiments is obtained by coating a film with a liquid crystal layer and applying it as a unit composite film of the composite multilayer film, and laminating 10 or more layers with a roller or the like. The above-mentioned composite multilayer film can be realized very easily. Since the interface between the film and the liquid crystal surface is flat, a reflective liquid crystal device having high interference reflection intensity can be provided.

【0122】液晶材料を塗布したフィルムをローラーな
どで積層する際、所望の膜厚を得るためには、貼り合わ
せ時のローラーの圧力の制御が重要である。液晶の膜厚
のコントロールには、液晶層の温度管理、又は液晶材料
と用材の混合系による粘度管理も有望である。特に、熱
源によって液晶の粘度に勾配を持たせる工夫も可能であ
る。フィルムは予め延伸して所望の膜厚分布を持たせた
ものを使用しても良いし、あるいは均一膜厚のものを利
用して、液晶層を塗布して複合多層膜の貼り合わせを行
った後に、ローラーなどで延伸して、所望の膜厚に成形
しても良い。ローラーの延伸方向は一定方向だけでな
く、複数方向に対して行う事が望ましい。
When laminating a film coated with a liquid crystal material with a roller or the like, it is important to control the pressure of the roller during lamination in order to obtain a desired film thickness. To control the thickness of the liquid crystal, it is also promising to control the temperature of the liquid crystal layer, or to control the viscosity of the liquid crystal material by using a mixed system of the material and the material. In particular, it is also possible to make the viscosity of the liquid crystal have a gradient by using a heat source. The film may be stretched in advance to have a desired film thickness distribution, or a film having a uniform film thickness may be used, a liquid crystal layer may be applied, and the composite multilayer film may be bonded. Thereafter, the film may be stretched by a roller or the like to form a desired film thickness. The stretching direction of the roller is desirably performed not only in a fixed direction but also in a plurality of directions.

【0123】上記、フィルム層、液晶層の厚みの管理さ
れた複合多層膜は、膜単位で厚みを変化させる事も容易
で、広い波長域に於いて干渉反射条件を充たす事が可能
になり、任意の色、そして白色の背景色を持った明るい
反射型表示装置が容易に実現出来る。
The above-described composite multilayer film in which the thicknesses of the film layer and the liquid crystal layer are controlled can be easily changed in film units, and the interference reflection condition can be satisfied in a wide wavelength range. A bright reflective display device having an arbitrary color and a white background color can be easily realized.

【0124】又、上記複合多層膜が可視光波長域で干渉
反射条件を充たすためには、フィルム、液晶層の各膜厚
とも0.2μm以下の極めて薄い膜厚が要求されるが、
製造方法として、比較的厚い(1μm以上)フィルムを
用い、その上にロールコート法等により液晶材料をコー
ティング塗布した後、該液晶材料がコーティング塗布さ
れたフィルムを多層、ローラー等で重ね合わせ、比較的
厚い複合多層膜を形成した後に、該複合多層膜を圧延ロ
ーラーで多段回、延伸処理を施せば、極めて容易に所望
の厚みを有する複合多層膜が実現できるとともに、精密
な膜厚コントロールが可能になる。更にこの延伸処理
は、フィルム高分子ポリマーの分子軸方向を揃え、それ
がこのフィルムの上にコーティングされた液晶層の液晶
分子の配向方向を揃える効果もあり、液晶分子長軸の揃
った屈折率の均一な液晶層が得られるため、干渉反射光
の波長を、精密にそして容易に制御でき、均一で明るい
反射型表示装置が得られる。勿論、あらかじめ、フィル
ム上にポリイミド等の配向材を塗布そして乾燥し、従来
の液晶表示体製造で、一般的な回転ブラシラビング法に
よっても、液晶分子を所望の方向に均一に配向させる事
は可能である。
In order for the composite multilayer film to satisfy the interference reflection condition in the visible light wavelength region, each of the film and the liquid crystal layer must have an extremely small thickness of 0.2 μm or less.
As a manufacturing method, a relatively thick (1 μm or more) film is used, and a liquid crystal material is coated thereon by a roll coating method or the like, and then the film coated with the liquid crystal material is overlaid with a multilayer, a roller, etc., and compared. After forming a thick composite multilayer film, the composite multilayer film is stretched multiple times by a rolling roller, and a composite multilayer film having a desired thickness can be realized very easily, and precise film thickness control is possible. become. Furthermore, this stretching process has the effect of aligning the molecular axis direction of the film polymer and the alignment direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer coated on the film, and the refractive index having the uniform long axis of the liquid crystal molecules. Since a uniform liquid crystal layer can be obtained, the wavelength of interference reflected light can be precisely and easily controlled, and a uniform and bright reflective display device can be obtained. Of course, it is possible to orient the liquid crystal molecules in the desired direction even by applying a conventional rotating brush rubbing method in the conventional manufacturing of liquid crystal displays by applying an alignment material such as polyimide on the film in advance and drying. It is.

【0125】更に、上記複合多層膜の一方のベース材料
としてフィルムを用いているため、透明電極も容易にフ
ィルム上に形成でき、該複合多層膜の中間部に電極層を
持つフィルムを挿入すれば、より低電圧の駆動が可能に
なる。又、赤、緑、青色等の選択干渉反射を示す各複合
多層膜のブロックの上下に、それぞれ該電極層を持つフ
ィルムを挾み、上記各ブロックを重ねて一体化すれば、
各々独立に表示駆動ができ、反射型のフルカラー表示装
置が表現できる。
Further, since a film is used as one base material of the composite multilayer film, a transparent electrode can be easily formed on the film, and if a film having an electrode layer is inserted into an intermediate portion of the composite multilayer film. , Lower voltage driving becomes possible. Also, if the film having the electrode layer is sandwiched above and below the block of each composite multilayer film showing selective interference reflection of red, green, blue, etc., and the above blocks are stacked and integrated,
Display driving can be performed independently of each other, and a reflection type full-color display device can be expressed.

【0126】[0126]

【発明の効果】以上、説明した様に、本発明にかかわる
表示装置に於いては、偏光板を使わず、明るい表示装置
が可能となり、特に反射型表示装置として従来の液晶表
示装置では得られなかった明るい白/黒表示、更には、
明るい反射型カラー表示装置が可能となる。
As described above, in the display device according to the present invention, a bright display device can be obtained without using a polarizing plate. In particular, a reflection-type display device can be obtained with a conventional liquid crystal display device. There was no bright white / black display,
A bright reflective color display device is made possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る表示装置の第1の実施の形態を説
明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of a display device according to the present invention.

【図2】本発明に係る表示装置の第3の実施の形態を説
明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a third embodiment of the display device according to the present invention.

【図3】本発明に係る表示装置の第2の実施の形態を説
明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a display device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明に係る表示装置の第4の実施の形態を説
明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a fourth embodiment of the display device according to the present invention.

【図5】本発明に係る表示装置の第5の実施の形態を説
明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a display device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明に係る表示装置の第6の実施の形態を説
明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a display device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】本発明に係る表示装置の第7の実施の形態を説
明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a seventh embodiment of the display device according to the present invention.

【図8】本発明に係る表示装置の第8の実施の形態を説
明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an eighth embodiment of the display device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1.上基板 2.下基板 5、6、7.プラシチックフィルム 8、9、10、11.液晶層 13.電圧無印加領域 14.電圧印加領域 15、16.入射光 17.干渉反射光 23、24、25、26.液晶層 27、28、29.プラシチックフィルム 31.上基板 32.下基板 36、37.入射光 38.干渉反射光 39.電圧印加領域 40.電圧無印加領域 41.上基板 42.下基板 46、47、48、49.液晶層 50、51、52.プラシチックフィルム 53.電圧無印加領域 54.電圧印加領域 55、56.入射光 1. Upper substrate 2. Lower substrate 5, 6, 7. Plastic film 8, 9, 10, 11. Liquid crystal layer 13. 13. No voltage application area Voltage application area 15, 16. Incident light 17. Interference reflected light 23, 24, 25, 26. Liquid crystal layers 27, 28, 29. Plastic film 31. Upper substrate 32. Lower substrate 36, 37. Incident light 38. Interference reflected light 39. Voltage application area 40. No voltage application area 41. Upper substrate 42. Lower substrate 46, 47, 48, 49. Liquid crystal layers 50, 51, 52. Plastic film 53. No voltage application area 54. Voltage application area 55, 56. Incident light

Claims (34)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】フィルムと液晶層とが交互に積層された複
合多層膜を備え、前記複合多層膜に電圧を印加して前記
複合多層膜における光反射率を制御する表示装置であっ
て、 前記複合多層膜の前記フィルムと液晶層のうちの少なく
とも隣り合う一組のフィルムと液晶層との間において、 前記液晶層に使用される液晶の所定の波長(λn)の光
に対する長軸方向の屈折率nLC1(λn)および短軸方
向の屈折率nLC2(λn)と、前記フィルムの前記所定
の波長(λn)の光に対するフィルム面内の互いに直交
するX軸方向とY軸方向のそれぞれの屈折率nF1(λ
n)およびnF2(λn)とを、 下記[1]および[2]の条件 [1] nLC1(λn)≧nF1(λn)またはnLC1
(λn)≒nF1(λn)、 [2] nLC2(λn)≒nF2(λn)であって、nLC
1(λn)>nLC2(λn)、nF1(λn)>nF2(λ
n) を満たすようにし、 前記表示装置の表示領域中心部における前記液晶層の厚
みdLCCと前記フィルム層の厚みdFCとを、 下記[3]及び[4]の条件 [3] nF1(λn)・dFC≒(1/4+k/2)・λ
n、 [4] nLC2(λn)・dLCC≦(1/4+m/2)・
λnまたは nLC2(λn)・dLCC≒(1/4+m/
2)・λn (ここで、k、mは0または整数である。)の少なくと
も一方の条件を満たすようにし、 前記表示装置の表示領域周辺部における前記液晶層の厚
みdLCHと前記フィルム層の厚みdFHとを、 下記[5]ないし[6]の条件 [5] dLCC≦dLCH、 [6] dFC≦dFH を満たすようにしたことを特徴とする表示装置。
1. A display device comprising a composite multilayer film in which films and liquid crystal layers are alternately laminated, wherein a voltage is applied to the composite multilayer film to control light reflectance in the composite multilayer film. Refraction of the liquid crystal used in the liquid crystal layer in a major axis direction with respect to light of a predetermined wavelength (λn) between at least a pair of adjacent films among the film and the liquid crystal layer of the composite multilayer film and the liquid crystal layer. The refractive index nLC1 (λn) and the refractive index nLC2 (λn) in the minor axis direction, and the respective refractive indices in the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to each other in the film plane for the light of the predetermined wavelength (λn) of the film. nF1 (λ
n) and nF2 (λn) are defined by the following conditions [1] and [2] [1] nLC1 (λn) ≧ nF1 (λn) or nLC1
(Λn) ≒ nF1 (λn), [2] nLC2 (λn) ≒ nF2 (λn), where nLC
1 (λn)> nLC2 (λn), nF1 (λn)> nF2 (λ
n), and the thickness dLCC of the liquid crystal layer and the thickness dFC of the film layer at the center of the display area of the display device are determined by the following conditions [3] and [4] [3] nF1 (λn) · dFC ≒ (1/4 + k / 2) · λ
n, [4] nLC2 (λn) · dLCC ≦ (1 / + m / 2) ·
λn or nLC2 (λn) · dLCC ≒ (1/4 + m /
2) .lambda.n (where k and m are 0 or integers), and the thickness dLCH of the liquid crystal layer and the thickness of the film layer around the display area of the display device are satisfied. A display device characterized in that dFH satisfies the following conditions [5] and [6]: [5] dLCC ≦ dLCH, [6] dFC ≦ dFH.
【請求項2】前記表示装置の前記液晶層の厚みdLCHと
前記フィルム層の厚みdFHとを、前期表示装置の表示領
域の中心位置からの距離に依存して単調増加させたこと
を特徴とした請求項1に記載の表示装置。
2. The display device according to claim 1, wherein the thickness dLCH of the liquid crystal layer and the thickness dFH of the film layer are monotonically increased depending on a distance from a center position of a display area of the display device. The display device according to claim 1.
【請求項3】前記表示装置の表示領域中心点から距離LH
の点における前記液晶層の厚みdLCHと前記フィルム層
の厚みdFHとを、 下記[7]ないし[8]の条件 [7] dLCH≒dLCC/cos(θi) [8] dFH≒dFC/cos(θi) (ただしここで、θi=arctan(LH/LE)、LE
は定数とする。)を満たすようにしたことを特徴とする
請求項1に記載の表示装置。
3. A distance LH from a display area center point of the display device.
The thickness dLCH of the liquid crystal layer and the thickness dFH of the film layer at the point of [7] are determined by the following conditions [7] to [8] [7] dLCH ≒ dLCC / cos (θi) [8] dFH ≒ dFC / cos (θi (Where θi = arctan (LH / LE), LE
Is a constant. 2. The display device according to claim 1, wherein the display device satisfies (1).
【請求項4】前記液晶層に使用される液晶分子の長軸
が、電圧無印加時に、少なくとも前記フィルム近傍にお
いて前記フィルムに対しほぼ水平方向かつ前記X軸方向
に配向するようにし、 前記複合多層膜が電圧無印加時に光透過状態となり電圧
印加時に光反射状態となるようにしたことを特徴とする
請求項1乃至3のいずれかに記載の表示装置。
4. The composite multilayer according to claim 1, wherein a major axis of liquid crystal molecules used in said liquid crystal layer is oriented substantially horizontally with respect to said film and in said X-axis direction at least in the vicinity of said film when no voltage is applied. 4. The display device according to claim 1, wherein the film is in a light transmitting state when no voltage is applied, and is in a light reflecting state when a voltage is applied.
【請求項5】前記nLC1(λn)、nLC2(λn)、nF1
(λn)およびnF2(λ)を、前記少なくとも隣り合う
一組のフィルムと液晶層との間において、 下記[9]および[10]の条件 [9] nLC1(λn)≒nF1(λn)、 [10] nLC2(λn)≒nF2(λn) を満たすようにしたことを特徴とする請求項4に記載の
表示装置。
5. The nLC1 (λn), nLC2 (λn), nF1
(Λn) and nF2 (λ) are placed between the at least one pair of adjacent films and the liquid crystal layer under the following conditions [9] and [10] [9] nLC1 (λn) ≒ nF1 (λn), 10] The display device according to claim 4, wherein nLC2 (λn) ≒ nF2 (λn) is satisfied.
【請求項6】前記液晶が電圧無印加時に前記フィルムに
対してプレチルト角をほとんど有さないで配向している
ことを特徴とする請求項4または5記載の表示装置。
6. The display device according to claim 4, wherein the liquid crystal is aligned with almost no pretilt angle with respect to the film when no voltage is applied.
【請求項7】前記液晶が電圧無印加時に前記フィルムに
対して所定のプレチルト角をもって配向していることを
特徴とする請求項4または5に記載の表示装置。
7. The display device according to claim 4, wherein the liquid crystal is oriented at a predetermined pretilt angle with respect to the film when no voltage is applied.
【請求項8】前記nF1(λn)を、電圧無印加時におけ
る前記液晶層の前記所定の波長(λn)の光に対する前
記X軸方向の平均的な屈折率とほぼ等しくし、且つ前記
nF2(λn)を、電圧無印加時における前記液晶層の前
記所定の波長(λn)の光に対する前記Y軸方向の平均
的な屈折率とほぼ等しくしたことを特徴とする請求項4
乃至7のいずれかに記載の表示装置。
8. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein nF1 (λn) is substantially equal to an average refractive index of the liquid crystal layer in the X-axis direction with respect to light of the predetermined wavelength (λn) when no voltage is applied, and nF2 (λn). λn) is substantially equal to an average refractive index of the liquid crystal layer in the Y-axis direction for light of the predetermined wavelength (λn) when no voltage is applied.
8. The display device according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】前記液晶層に使用される液晶分子の長軸
が、電圧無印加時に、少なくとも前記液晶層の前記積層
方向での中央部付近において、前記フィルムに対しほぼ
垂直方向に配向するようにし、 前記複合多層膜が電圧印加時に光透過状態となり電圧無
印加時に光反射状態となるようにしたことを特徴とする
請求項1乃至3のいずれかに記載の表示装置。
9. The liquid crystal layer used in the liquid crystal layer has a major axis oriented substantially perpendicular to the film at least in the vicinity of the center of the liquid crystal layer in the stacking direction when no voltage is applied. The display device according to any one of claims 1 to 3, wherein the composite multilayer film is in a light transmitting state when a voltage is applied, and is in a light reflecting state when a voltage is not applied.
【請求項10】前記nLC1(λn)、nLC2(λn)、n
F1(λn)およびnF2(λn)を、前記少なくとも隣り
合う一組のフィルムと液晶層との間において、 下記[11]および[12]の条件 [11] nLC1(λn)≒nF1(λn)、 [12] nLC2(λn)≒nF2(λn) を満たすようにしたことを特徴とする請求項9に記載の
表示装置。
10. The method according to claim 1, wherein said nLC1 (λn), nLC2 (λn),
F1 (λn) and nF2 (λn) are placed between the at least one pair of adjacent films and the liquid crystal layer by the following conditions [11] and [12] [11] nLC1 (λn) ≒ nF1 (λn), [12] The display device according to claim 9, wherein nLC2 (λn) ≒ nF2 (λn) is satisfied.
【請求項11】前記液晶層に使用される液晶分子の長軸
が、電圧無印加時に、前記フィルム近傍において、前記
フィルムに対してほぼ垂直方向に配向していることを特
徴とする請求項9または10に記載の表示装置。
11. The liquid crystal layer according to claim 9, wherein major axes of liquid crystal molecules used in said liquid crystal layer are oriented in a direction substantially perpendicular to said film near said film when no voltage is applied. Or the display device according to 10.
【請求項12】前記液晶層に使用される液晶分子の長軸
が、電圧無印加時に、前記フィルム近傍において、前記
フィルムに対して垂直方向から所定の角度傾いて配項し
ていることを特徴とする請求項 9または10に記載の
表示装置。
12. The liquid crystal layer according to claim 1, wherein the major axis of the liquid crystal molecules used in the liquid crystal layer is inclined at a predetermined angle from a direction perpendicular to the film near the film when no voltage is applied. The display device according to claim 9 or 10, wherein:
【請求項13】前記nF1(λn)を、電圧印加時におけ
る前記液晶層の前記所定の波長の光に対する前記X軸方
向の平均的な屈折率とほぼ等しくし、且つ前記nF2(λ
n)を、電圧無印加時における前記液晶層の前記所定の
波長(λn)の光に対する前記Y軸方向の平均的な屈折
率とほぼ等しくしたことを特徴とする請求項9乃至12
のいずれかに記載の表示装置。
13. The liquid crystal device according to claim 1, wherein said nF1 (λn) is substantially equal to an average refractive index of said liquid crystal layer in a direction of said X-axis for said light of a predetermined wavelength when a voltage is applied, and said nF2 (λn).
13. The method according to claim 9, wherein n) is substantially equal to an average refractive index of the liquid crystal layer in the Y-axis direction with respect to light of the predetermined wavelength (λn) when no voltage is applied.
The display device according to any one of the above.
【請求項14】フィルムと液晶層とが交互に積層された
複合多層膜を備え、前記複合多層膜に電圧を印加して前
記複合多層膜における光反射率を制御する表示装置であ
って、 前記複合多層膜の前記フィルムと液晶層のうち
の少なくとも隣り合う一組のフィルムと液晶層との間に
おいて、 前記液晶層に使用される液晶の所定の波長(λn)の光
に対する長軸方向の屈折率nLC1(λn)および短軸方
向の屈折率nLC2(λn)と、前記フィルムの前記所定
の波長(λn)の光に対するフィルム面内の互いに直交
するX軸方向とY軸方向のそれぞれの屈折率nF1(λ
n)およびnF2(λn)とを、 下記[13]および[14]の条件 [13] nLC2(λn)≦nF1(λn)またはnF1
(λn)≒nLC2(λn)、 [14] nLC2(λn)≒nF2(λn)であって、n
LC1(λn)>nLC2(λn) を満たすようにし、 前記表示装置の表示領域中心部における前記液晶層の厚
みdLCCと前記フィルム層の厚みdFCとを、 下記[15]及び[16]の条件 [15] nF1(λn)・dFC≒(1/4+k/2)・
λn、 [16] nLC1(λn)・dLCC≧(1/4+m/2)
・λn または nLC1(λn)・dLCC≒(1/4+m
/2)・λn (ここで、k、mは0または整数である。)の少なくと
も一方の条件を満たすようにし、 前記表示装置の表示領域周辺部における前記液晶層の厚
みdLCHと前記フィルム層の厚みdFHとを、 下記[17]ないし[18]の条件 [17] dLCC≦dLCH、 [18] dFC≦dFH を満たすようにしたことを特徴とする表示装置。
14. A display device comprising a composite multilayer film in which films and liquid crystal layers are alternately laminated, wherein a voltage is applied to the composite multilayer film to control light reflectance in the composite multilayer film. Refraction of the liquid crystal used in the liquid crystal layer in a major axis direction with respect to light of a predetermined wavelength (λn) between at least a pair of adjacent films among the film and the liquid crystal layer of the composite multilayer film and the liquid crystal layer. The refractive index nLC1 (λn) and the refractive index nLC2 (λn) in the minor axis direction, and the respective refractive indices in the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to each other in the film plane for the light of the predetermined wavelength (λn) of the film. nF1 (λ
n) and nF2 (λn) are defined by the following conditions [13] and [14]: [13] nLC2 (λn) ≦ nF1 (λn) or nF1
(Λn) ≒ nLC2 (λn), [14] nLC2 (λn) ≒ nF2 (λn), and n
LC1 (λn)> nLC2 (λn), and the thickness dLCC of the liquid crystal layer and the thickness dFC of the film layer at the center of the display area of the display device are determined by the following conditions [15] and [16] [ 15] nF1 (λn) · dFC ≒ (1/4 + k / 2) ·
λn, [16] nLC1 (λn) · dLCC ≧ (1 / + m / 2)
・ Λn or nLC1 (λn) ・ dLCC ≒ (1/4 + m
/ 2) · λn (where k and m are 0 or integers), and the thickness dLCH of the liquid crystal layer and the thickness of the film layer around the display area of the display device are satisfied. A display device characterized in that the thickness dFH satisfies the following conditions [17] to [18] [17] dLCC ≦ dLCH, [18] dFC ≦ dFH.
【請求項15】前記表示装置の前記液晶層の厚みdLCH
と前記フィルム層の厚みdFHとを、前期表示装置の表示
領域の中心位置からの距離に依存して単調増加させたこ
とを特徴とした請求項14に記載の表示装置。
15. The display device according to claim 15, wherein the thickness dLCH of the liquid crystal layer of the display device.
The display device according to claim 14, wherein the thickness dFH of the film layer and the thickness dFH monotonically increase depending on a distance from a center position of a display area of the display device.
【請求項16】前記表示装置の表示領域中心点から距離
LHの点における前記液晶層の厚みdLCHと前記フィルム
層の厚みdFHとを、 下記[19]ないし[20]の条件 [19] dLCH≒dLCC/cos(θi) [20] dFH≒dFC/cos(θi) (ただしここで、θi=arctan(LH/LE)、LE
は定数とする。)を満たすようにしたことを特徴とする
請求項14に記載の表示装置。
16. A distance from a center point of a display area of the display device.
The thickness dLCH of the liquid crystal layer and the thickness dFH of the film layer at the point LH are determined by the following conditions [19] to [20] [19] dLCH ≒ dLCC / cos (θi) [20] dFH ≒ dFC / cos ( θi) (where θi = arctan (LH / LE), LE
Is a constant. 15. The display device according to claim 14, wherein:
【請求項17】前記液晶層に使用される液晶分子の長軸
が、電圧無印加時に、少なくとも前記フィルム近傍にお
いて前記フィルムに対しほぼ水平方向かつ前記X軸方向
に配向するようにし、 前記複合多層膜が電圧印加時に光透過状態となり電圧無
印加時に光反射状態となるようにしたことを特徴とする
請求項14乃至16のいずれかに記載の表示装置。
17. The liquid crystal device according to claim 17, wherein a major axis of liquid crystal molecules used in the liquid crystal layer is oriented substantially horizontally with respect to the film and in the X-axis direction at least near the film when no voltage is applied. 17. The display device according to claim 14, wherein the film is in a light transmitting state when a voltage is applied and is in a light reflecting state when a voltage is not applied.
【請求項18】前記nLC1(λn)、nLC2(λn)、n
F1(λn)およびnF2(λn)を、前記少なくとも隣り
合う一組のフィルムと液晶層との間において、 下記[21]の条件 [21] nF1(λn)≒nLC2(λn)≒nF2(λ
n) であって、nLC1(λn)>nLC2(λn) を満たすようにしたことを特徴とする請求項17に記載
の表示装置。
18. The method according to claim 18, wherein said nLC1 (λn), nLC2 (λn),
F1 (λn) and nF2 (λn) are placed between at least the pair of adjacent films and the liquid crystal layer under the following condition [21] [21] nF1 (λn) ≒ nLC2 (λn) ≒ nF2 (λ
18. The display device according to claim 17, wherein n) is such that nLC1 (λn)> nLC2 (λn).
【請求項19】前記液晶が電圧無印加時に前記フィルム
に対してプレチルト角をほとんど有さないで配向してい
ることを特徴とする請求項17または18に記載の表示
装置。
19. The display device according to claim 17, wherein the liquid crystal is oriented with almost no pretilt angle with respect to the film when no voltage is applied.
【請求項20】前記液晶が電圧無印加時に前記フィルム
に対して所定のプレチルト角をもって配向していること
を特徴とする請求項17または18に記載の表示装置。
20. The display device according to claim 17, wherein the liquid crystal is oriented with a predetermined pretilt angle with respect to the film when no voltage is applied.
【請求項21】前記nF1(λn)を、電圧印加時におけ
る前記液晶層の前記所定の波長の光に対する前記X軸方
向の平均的な屈折率とほぼ等しくしたことを特徴とする
請求項17乃至20のいずれかに記載の表示装置。
21. An apparatus according to claim 17, wherein said nF1 (λn) is substantially equal to an average refractive index of said liquid crystal layer in said X-axis direction for light of said predetermined wavelength when voltage is applied. 21. The display device according to any one of 20.
【請求項22】前記nF2(λn)を、電圧印加時におけ
る前記液晶層の前記所定の波長の光に対する前記X軸方
向の平均的な屈折率とほぼ等しくしたことを特徴とする
請求項17乃至20のいずれかに記載の表示装置。
22. The liquid crystal display device according to claim 17, wherein said nF2 (λn) is substantially equal to an average refractive index of said liquid crystal layer in said X-axis direction with respect to light of said predetermined wavelength when a voltage is applied. 21. The display device according to any one of 20.
【請求項23】前記液晶層に使用される液晶分子の長軸
が、電圧無印加時に、少なくとも前記液晶層の前記積層
方向での中央部付近において、前記フィルムに対しほぼ
垂直方向に配向するようにし、 前記複合多層膜が電圧無印加時に光透過状態となり電圧
印加時に光反射状態となるようにしたことを特徴とする
請求項14に記載の表示装置。
23. A long axis of liquid crystal molecules used in the liquid crystal layer is oriented substantially perpendicular to the film at least in the vicinity of the center of the liquid crystal layer in the laminating direction when no voltage is applied. The display device according to claim 14, wherein the composite multilayer film is in a light transmitting state when no voltage is applied, and is in a light reflecting state when a voltage is applied.
【請求項24】前記nLC1(λn)、nLC2(λn)、n
F1(λn)およびnF2(λn)を、前記少なくとも隣り
合う一組のフィルムと液晶層との間において、 下記[27]の条件 [27] nF1(λn)≒nLC2(λn)≒nF2(λ
n) であって、nLC1(λn)>nLC2(λn) を満たすようにしたことを特徴とする請求項23に記載
の表示装置。
24. The nLC1 (λn), nLC2 (λn), nLC2
F1 (λn) and nF2 (λn) are placed between the at least one pair of adjacent films and the liquid crystal layer by the following condition [27] [27] nF1 (λn) ≒ nLC2 (λn) ≒ nF2 (λ
24. The display device according to claim 23, wherein n) is such that nLC1 (λn)> nLC2 (λn).
【請求項25】前記液晶層に使用される液晶分子の長軸
が、電圧無印加時に、前記フィルム近傍において前記フ
ィルムに対してほぼ垂直方向に配向していることを特徴
とする請求項23または24に記載の表示装置。
25. The liquid crystal display device according to claim 23, wherein a major axis of liquid crystal molecules used in said liquid crystal layer is oriented in a direction substantially perpendicular to said film near said film when no voltage is applied. 25. The display device according to 24.
【請求項26】前記液晶層に使用される液晶分子の長軸
が、電圧無印加時に、前記フィルム近傍において、前記
フィルムに対して垂直方向から所定の角度傾いて配向し
ていることを特徴とする請求項23または24に記載の
表示装置。
26. The liquid crystal device according to claim 26, wherein a major axis of liquid crystal molecules used in the liquid crystal layer is oriented at a predetermined angle from a direction perpendicular to the film near the film when no voltage is applied. The display device according to claim 23 or 24, wherein
【請求項27】前記nF1(λ0)を、電圧無印加時にお
ける前記液晶層の前記所定の波長(λn)の光に対する
前記X軸方向の平均的な屈折率とほぼ等しくししたこと
を特徴とする請求項23または24のいずれかに記載の
表示装置。
27. The liquid crystal device according to claim 27, wherein nF1 (λ0) is substantially equal to an average refractive index of the liquid crystal layer in the X-axis direction with respect to light of the predetermined wavelength (λn) when no voltage is applied. The display device according to any one of claims 23 and 24.
【請求項28】前記nF2(λn)を、電圧無印加時にお
ける前記液晶層の前記所定の波長(λn)の光に対する
前記Y軸方向の平均的な屈折率とほぼ斉しくしたことを
特徴とする請求項23または24のいずれかに記載の表
示装置。
28. The liquid crystal device according to claim 28, wherein nF2 (λn) is substantially equal to an average refractive index of the liquid crystal layer in the Y-axis direction with respect to light of the predetermined wavelength (λn) when no voltage is applied. The display device according to any one of claims 23 and 24.
【請求項29】前記複合多層膜の複数のフィルムと複数
の液晶層との間で請求項1乃至28のいずれかの要件を
満たすようにしたことを特徴とする請求項1乃至28の
いずれかに記載の表示装置。
29. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a plurality of films of the composite multilayer film and a plurality of liquid crystal layers satisfy the requirements of any one of claims 1 to 28. The display device according to claim 1.
【請求項30】前記所定の波長(λn)の光のP波およ
びS波に対して、請求項1乃至28のいずれかの要件を
それぞれ満たす少なくとも2つの前記複合多層膜を積層
して設け、前記積層された複合多層膜に電圧を印加して
前記積層された複合多層膜の光反射率を制御することを
特徴とする表示装置。
30. At least two composite multilayer films satisfying the requirements of any one of claims 1 to 28 are provided by laminating P-waves and S-waves of light having the predetermined wavelength (λn), A display device, wherein a voltage is applied to the laminated composite multilayer film to control the light reflectance of the laminated composite multilayer film.
【請求項31】複数の異なる所定の波長(λn=λ1、
λ2、λ3、・・・、λL)に対して、請求項1ないし
28のいずれかに記載の条件をそれぞれ満たす複数の前
記複合多層膜を積層して設け、前記積層された複数の複
合多層膜に電圧を印加して前記積層された複数の複合多
層膜の光反射率を制御することを特徴とする表示装置。
31. A plurality of different predetermined wavelengths (λn = λ1,
.lambda.2, .lambda.3,..., .lambda.L), a plurality of the composite multilayer films each satisfying the condition according to any one of claims 1 to 28 are provided in a laminated manner, and the laminated multiple multilayer films are provided. A display device for controlling the light reflectance of the plurality of stacked composite multilayer films by applying a voltage to the display device.
【請求項32】複数の異なる所定の波長(λn=λ1、
λ2、λ3、・・・、λL)の光のそれぞれのP波とS
波に対して請求項1ないし28のいずれかに記載の条件
をそれぞれ満たす複数の前記複合多層膜を積層して設
け、前記積層された複数の複合多層膜に電圧を印加して
前記積層された複数の複合多層膜の光反射率を制御する
ことを特徴とする表示装置。
32. A plurality of different predetermined wavelengths (λn = λ1,
λ2, λ3,..., λL)
A plurality of the composite multilayer films each satisfying the condition according to any one of claims 1 to 28 are provided for a wave in a laminated manner, and a voltage is applied to the laminated multiple multilayer films to form the laminate. A display device, wherein the light reflectance of a plurality of composite multilayer films is controlled.
【請求項33】前記複合多層膜における前記フィルムの
層数と前記液晶層の層数との合計層数または前記積層さ
れた複数の複合多層膜における前記フィルムの層数と前
記液晶層の層数との合計層数を100以上としたことを
特徴とする請求項1乃至28のいずれかに記載の表示装
置。
33. The total number of the number of layers of the film and the number of layers of the liquid crystal layer in the composite multilayer film, or the number of layers of the film and the number of layers of the liquid crystal layer in the plurality of laminated composite multilayer films. 29. The display device according to claim 1, wherein the total number of layers is 100 or more.
【請求項34】前記複数の異なる所定の波長(λn=λ
1、λ2、λ3、・・・、λL)の光が、可視光である
ことを特徴とする請求項1乃至28のいずれかに記載の
表示装置。
34. The plurality of different predetermined wavelengths (λn = λ).
The display device according to any one of claims 1 to 28, wherein the light of (1, λ2, λ3, ..., λL) is visible light.
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